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WO2014174701A1 - 全閉型回転電機および全閉型回転電機の製造方法 - Google Patents

全閉型回転電機および全閉型回転電機の製造方法 Download PDF

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WO2014174701A1
WO2014174701A1 PCT/JP2013/076525 JP2013076525W WO2014174701A1 WO 2014174701 A1 WO2014174701 A1 WO 2014174701A1 JP 2013076525 W JP2013076525 W JP 2013076525W WO 2014174701 A1 WO2014174701 A1 WO 2014174701A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fully
electrical machine
rotating electrical
cylindrical members
cylindrical member
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2013/076525
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
啓 君島
英也 西川
晋介 逸見
藤本 忠行
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/10Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with arrangements for protection from ingress, e.g. water or fingers

Definitions

  • the present invention relates to a configuration and a manufacturing method of a fully enclosed rotating electrical machine in which a stator and a rotor are housed in a housing.
  • a sealing material is placed between or around the abutting surfaces of the housing that forms the waterproof outer wall to prevent water from entering and corrosion from the outside. Yes.
  • the sealing material needs to have an appropriate thickness.
  • it is necessary to form a space for determining the thickness of the sealing material with high accuracy, and the sealing material is filled in the formed space without protruding to the outside. Therefore, high assembly accuracy is required.
  • JP-A-8-266001 (paragraphs 0011 to 0016, FIGS. 1 to 5)
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a fully enclosed rotating electrical machine that can be easily assembled without requiring excessive machining accuracy.
  • a fully-closed rotating electrical machine comprises a stator, a rotor inserted into the stator and rotatably supported, and two cylindrical members, which are concentric with the rotation shaft of the rotor.
  • the two cylindrical members are abutted and fastened to each other, and a housing for housing the stator and the rotor therein is provided.
  • the two cylindrical members are On both sides in the radial direction of the annular contact areas that are in contact with each other, an annular gap is formed that is continuous with the annular contact area and opens on the inner peripheral surface side or the outer peripheral surface side to fill the sealing material. It is characterized by being.
  • a manufacturing method of a fully-enclosed rotating electrical machine includes a step of applying the sealing material to a portion corresponding to the annular contact region of one of the two cylindrical members, and the stator and the inside In order to accommodate the rotor, the applied sealing material is moved from the portion corresponding to the annular contact region by bringing the two cylindrical members concentrically with each other so as to be concentric with the rotating shaft of the rotor. It includes a step of moving into an annular gap and a step of fastening the two butted cylindrical members.
  • the gaps for filling the sealing material that opens to the outer peripheral surface side and the inner peripheral surface side on both sides in the radial direction of the annular contact region where the two cylindrical members constituting the housing contact each other Therefore, it is possible to obtain a fully-closed rotating electrical machine that can be easily assembled without requiring excessive machining accuracy.
  • FIG. 1 to 3 are diagrams for explaining the configuration of the motor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view (a) and a side view (b) showing the appearance of the motor, and FIG. It is sectional drawing by the AA line of Fig.2 (a).
  • FIG. 1 illustrates a characteristic configuration of the motor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A illustrates a configuration of a butted portion of two cylindrical members constituting the housing.
  • FIG. 1B is a schematic cross-sectional view obtained by enlarging and extracting the region S (butting portion) of FIG. 3, and FIG. 1B is a state before the opening end portions of the opposing cylindrical members shown in FIG. It is a cross-sectional schematic diagram which shows.
  • the motor 1 is a controller-integrated motor in which a control device 3 is disposed in a space surrounded by a housing 2 as shown in FIGS.
  • the housing 2 is formed by abutting and fastening the annular opening surfaces of the first cylindrical member 21 and the second cylindrical member 22 each having a corresponding opening.
  • a stator 4 is attached to the opposite side of the opening surface of the first tubular member 21, and a bearing 5 ⁇ / b> A is attached to the stator 4.
  • a bearing 5B is attached to the opposite side of the opening surface of the second cylindrical member 22, and the rotor 6 inserted into the stator 4 is rotatably supported by the bearings 5A and 5B (collectively the bearing 5). Yes.
  • a motor output shaft 7 for transmitting the rotation of the rotor 6 to the outside is attached to the second cylindrical member 22.
  • the opening surfaces of the first cylindrical member 21 and the second cylindrical member 22 constituting the housing 2 each have an annular shape with the same diameter, and the leading edge (opposing surface) is smoothed by machining, and the abutting surface 21f. , 22f are formed.
  • the positions of the first cylindrical member 21 and the second cylindrical member 22 in the direction of the rotation axis are obtained by abutting the butted surfaces 21f, 22f flattened by machining concentrically with the rotation axis of the rotor 6. Is decided.
  • the three screws 8 installed at predetermined positions in the circumferential direction are tightened, the first cylindrical member 21 and the second cylindrical member 22 are positioned and fixed in the rotation axis direction and the circumferential direction.
  • the length (width Wf) in the radial direction (thickness direction) of the butting surface 21f of one cylindrical member (in this embodiment, the first cylindrical member 21) is the thickness W2 of the housing 2.
  • Steps 2d that are open to the inner peripheral surface 2i and the outer peripheral surface 2x are formed on both sides in the diameter (thickness) direction.
  • the width Wd which is the radial length of the main portion of the stepped portion 2d, is set to 1 mm
  • the depth Dd which is the axial length, is set between 0.3 mm and 0.7 mm.
  • the thickness W2 of the housing 2 is about 4 mm
  • the width Wf of the butting surface 21f is about 2 mm.
  • the value of the depth Dd is set within a predetermined range because the thickness of the sealing material 9 is to follow the displacement between components as described in the background art. This is because it is necessary to set the value appropriately.
  • a ring-shaped gap (width (length in the axial direction: 0.3 mm to 0.7 mm) formed between the abutting surface 22f of the other housing (second cylindrical member 22) facing the step 2d. ) ⁇ (radial length: 1 mm)) is filled with a sealing material 9. That is, the rings having the predetermined thickness Dd and the width Wd that are open to the inner peripheral surface 2i and the outer peripheral surface 2x respectively on both sides in the radial direction (thickness direction of the housing 2) of the contact region Rb by the butted surfaces 21f and 22f. It will be covered with the sealing material 9 of a shape.
  • the inside (inner peripheral surface i side) and the outer side (outer peripheral surface 2x side) of the housing 2 are isolated, and waterproofness is exhibited. Therefore, it can prevent that the control apparatus 3 arrange
  • positioned inside is exposed to dust, water, etc.
  • the butted surfaces 21f and 22f are machined, the assembling accuracy is improved.
  • both the butting surfaces 21f and 22f are located at the tip of the opening surface, machining (surface machining) can be easily performed.
  • the step portions 2d are provided on the inner peripheral side and the outer peripheral side, the creepage distance from the outside to the inside increases, and the corrosion resistance is improved.
  • the sealing material 9 is apply
  • the excess sealing material 9 is removed from the inner circumferential surface 2i or It fits to the extent that it swells from the outer peripheral surface 2x.
  • the sealing material 9 is filled from the boundary portion with the contact region Rb, so that it is possible to form a leak path that passes through the contact region Rb. And sealability can be secured. That is, since the application amount of the sealing material 9 has a likelihood, it can be easily assembled without impairing waterproofness. This effectively prevents moisture and dust from entering not only the rotating devices (rotor 6 and stator 4) but also the electronic device such as the control device 3, thereby improving the reliability.
  • an R-shaped inclined portion 2sd is provided as a die-cutting gradient provided for molding the housing 2 from the contact region Rb (butting surface 21f) to the bottom surface (depth Dd portion) of the main portion of the step portion 2d. Is formed. Therefore, when the sealing material 9 is filled, the sealing material 9 pushed out by the abutting surface 21f is smoothly filled in the gap between the stepped portion 2d and the abutting surface 22f along the inclined portion 2sd. In addition, the abutting surfaces 21f and 22f are machined, while the stepped portion 2d is left unprocessed. Thereby, since the adhesion area of the sealing material 9 and the housing 2 (1st cylindrical member 21) increases, sealing performance improves.
  • the example in which the stepped portion 2d is provided in the first cylindrical member 21 is shown, but it goes without saying that it may be provided on the second cylindrical member 22 side.
  • a motor that converts electric power into mechanical rotation is described.
  • a generator that converts mechanical rotation into electricity may be used. That is, the present invention can be applied by replacing the motor with a fully closed rotating electric machine.
  • the stator 4 and the rotor 6 inserted into the stator 4 and rotatably supported are provided. It consists of two cylindrical members (first cylindrical member 21, second cylindrical member 22), and two cylindrical members (first cylindrical member 21, second cylinder) concentrically with the rotation axis of the rotor 6. And a housing 2 that houses the stator 4 and the rotor 6 therein, and includes two tubular members (a first tubular member 21 and a second tubular member 22).
  • the two cylindrical members (the first cylindrical member 21 and the second cylindrical member 22) are connected to the annular contact region Rb on both sides in the radial direction of the annular contact region Rb where they contact each other.
  • the annular contact region Rb is accommodated in one plane, but the creeping distance from the outside to the inside is increased, so that the corrosion resistance is also improved.
  • the annular gap is a space for storing the sealing material 9, the likelihood of the application amount of the sealing material 9 is increased in order to prevent the sealing material 9 from protruding, and the handleability is improved.
  • a seal portion can be formed not only on the inner peripheral side of the contact region Rb but also on the outer peripheral side. Waterproofness is improved. That is, it is possible to obtain a fully closed rotating electrical machine (motor 1) that can be easily assembled without requiring excessive machining accuracy.
  • control device 3 that controls the operation of the fully-closed rotating electrical machine (motor 1) is disposed inside the housing 2, the dust and moisture can be prevented from entering the electronic apparatus and the reliability can be improved. .
  • the predetermined width is set in order to ensure sealing performance by the sealing material 9, and may be appropriately changed according to the material and shape of the housing 2, the usage environment, and the characteristics of the sealing material 9.
  • the part from the main part having a predetermined width to the annular contact area Rb is inclined (becomes an inclined part 2sd), so that the sealing material 9 is separated from the contact area Rb to the gap part. Therefore, it is smoothly filled from the boundary portion with the contact region Rb. As a result, a leak path that passes through the contact region Rb is not formed, and sealing performance can be ensured.
  • portions (butting surfaces 21f and 22f) corresponding to the annular contact region Rb of the two cylindrical members are smooth surfaces formed at the leading edge, machining can be easily performed. At this time, by leaving other portions (stepped portion 2d, inclined portion 2sd, etc.) as rough surfaces, the adhesion area of the surface to be the seal portion can be increased and the sealing performance can be improved.
  • FIG. 4 illustrates a characteristic configuration of the motor according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 4A illustrates a configuration of the butted portions of the two cylindrical members constituting the housing.
  • FIG. 4B is a schematic cross-sectional view showing a state before the opening end portions of the opposing cylindrical members shown in FIG.
  • FIG. 2 FIG. 3 used in Embodiment 1 is used.
  • the step portion 2d on the outer peripheral side is provided on the first cylindrical member 21 as in the first embodiment.
  • the side step 2 d is provided on the second cylindrical member 22. That is, the step portions 2d on the inner peripheral side and the outer peripheral side are distributed and arranged on the first cylindrical member 21 and the second cylindrical member 22.
  • Other configurations are the same as those in the actual embodiment 1, and detailed description thereof is omitted.
  • the step 2d portion is unprocessed. Assembly accuracy and sealability are improved.
  • the sealing material 9 is applied to one of the butted surfaces 21f and 22f in a portion corresponding to the contact region Rb, as in the first embodiment. By doing so, the sealing material 9 pushed out by assembling is filled in the respective step portions 2d on the inner peripheral side and the outer peripheral side. Further, similarly to the first embodiment, the inclined portion 2sd is formed in each stepped portion 2d, so that the sealing material 9 can be easily filled.
  • the annular gap opened on the inner peripheral surface 2i side has two cylindrical members (the first cylindrical member 21 and the first cylindrical member 21). Since the annular gap opening on the outer peripheral surface 2x side is formed on one side of the second cylindrical member 22) on the other side, the creeping distance in both cylindrical members is similarly extended. Similarly, the corrosion resistance can be improved.
  • FIG. 5 illustrates a characteristic configuration of the motor according to the third embodiment of the present invention
  • FIG. 5A illustrates a configuration of a butting portion of two cylindrical members constituting the housing.
  • FIG. 5B is a schematic cross-sectional view showing a state before the opening end portions of the opposed cylindrical members shown in FIG.
  • FIG. 2 FIG. 3 used in Embodiment 1 is used.
  • a portion (opening portion Cd) that leads to the outside (inner peripheral surface 2i or outer peripheral surface 2x side) of the gap formed between the stepped portion 2d and the abutting surface 22f that faces the stepped portion 2d is separated from the bottom surface of the stepped portion 2d. It becomes narrower than the depth Dd of the stepped portion 2d in accordance with the protruding amount of the protruding portion 2pd. Therefore, the sealing material 9 pushed out from the contact region Rb at the time of assembly is likely to stay in the gap formed between the stepped portion 2d and the butting surface 22f facing the step portion 2d, and the protrusion to the outside is suppressed. This further facilitates filling of the sealing material 9 into the gap generated in the stepped portion 2d. In addition, the creepage distance can be further increased by providing the protrusion 2pd.
  • the protrusion 2pd of the fully-closed rotating electrical machine (motor 1) according to the third embodiment is lower than the abutting surface 21f, the abutting surface 21f is located at the forefront of the facing portion as in the first embodiment. Therefore, machining (surface machining) can be easily performed.
  • the butting surfaces 21f and 22f are then machined, but the protrusion 2pd is left unprocessed to increase the area of adhesion with the sealing material 9.
  • the stepped portion 2d may be provided not only on the first cylindrical member 21 but on the second cylindrical member 22 side.
  • the width of the portion (opening portion Cd) that opens to the inner peripheral surface 2i side or the outer peripheral surface 2x side of the annular gap is narrower, the sealing material 9 can be reliably held in the annular gap.
  • FIG. 6 illustrates a characteristic configuration of the motor according to the fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 6A illustrates the configuration of the butted portions of the two cylindrical members constituting the housing.
  • FIG. 6B is a schematic cross-sectional view showing a state before the opening end portions of the opposing cylindrical members shown in FIG.
  • FIG. 2 is used.
  • the step portion 2 d on the outer peripheral side is provided in the first tubular member 21 among the step portions 2 d having the protrusion 2 pd.
  • the step portion 2 d on the inner peripheral side is provided on the second cylindrical member 22.
  • Other configurations are the same as those described in the actual embodiments 1 to 3, and a detailed description thereof will be omitted.
  • both cylindrical members (the first cylindrical member 21 or the second cylindrical member 22) are provided on the inner peripheral surface 2i side and the outer peripheral surface 2x side.
  • the example in which the step portion 2d is provided in the above has been described.
  • both cylindrical members (the first cylindrical member 21 and the second cylindrical member 22) may be provided with stepped portions 2d.
  • the total depth of the opposing stepped portions 2d may be set to a desired thickness of the sealing material 9 (for example, a value between 0.3 mm and 0.7 mm).
  • the two cylindrical members (first cylindrical member 21, second cylindrical shape)
  • the two sealing members (first cylindrical member 21 and second cylindrical member 22) are brought close to each other so that the applied sealing material 9 is removed from the portion corresponding to the annular contact region Rb.
  • the sealing material 9 is smoothly filled in the annular gap. That is, it is possible to obtain a fully closed rotating electrical machine (motor 1) that can be easily assembled without requiring excessive machining accuracy.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Abstract

固定子(4)と、固定子(4)内に挿入され、回転可能に支持された回転子(6)と、2つの筒状部材(第1筒状部材(21)、第2筒状部材(22))からなり、回転子(6)の回転軸と同心上で2つの筒状部材(第1筒状部材(21)、第2筒状部材(22))を突き合わせて締結し、内部に固定子(4)と回転子(6)を収納するハウジング(2)と、を備え、2つの筒状部材(第1筒状部材(21)、第2筒状部材(22))を突き合わせた部分では、2つの筒状部材(第1筒状部材(21)、第2筒状部材(22))が互いに接触する環状の接触領域(Rb)の径方向の両側に、それぞれ環状の接触領域(Rb)に連なるとともに、内周面(2i)側あるいは外周面(2x)側で開口し、シール材(9)を充填するための環状の隙間が形成されている。

Description

全閉型回転電機および全閉型回転電機の製造方法
 本発明は、固定子と回転子がハウジング内に収納された全閉型回転電機の構成および製造方法に関するものである。
 車両用など、防水を必要とするモータでは、防水外壁となるハウジングの突き合せ面の間に、もしくはその周囲を囲むようにシール材を配置させることで、外部からの浸水、腐食を防止している。その際、振動、線膨張係数差による部品間の変位に追随させるために、シール材には、適度な厚みを持たせる必要がある。このとき、液状のシール材を用いる場合には、シール材の厚みを決定する空間を高精度に形成する必要があるとともに、外部へはみ出させることなく、形成した空間内にシール材が充填されるよう、高い組付け精度が要求される。
 そこで、ブラケット(ハウジング)のフランジの一方には、径方向における中間部分に環状に延びる凸部を、他方には、上記凸部に対応した環状に延びる凹部を形成し、両フランジを突き合わせたときに凸部と凹部との間に形成される隙間にシール材を充填する電動機(モータ)が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開平8-266001号公報(段落0011~0016、図1~図5)
 しかしながら、上述した電動機のように、フランジの中間部分の隙間にシール材を供給する場合、隙間体積に対するシール材の供給量が多すぎると、余分なシール材が隙間部分から突き合せ部分を超えて製品の外にはみ出し、少なすぎるとシール材が欠落する。そのため、隙間の体積を正確に保つために高い加工精度が要求されるとともに、シール材の供給量にも精度が求められ、容易に組み付けすることが困難であった。
 この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、過度な加工精度を必要とせず、容易に組み付けできる全閉型回転電機を得ることを目的とする。
 本発明にかかる全閉型回転電機は、固定子と、前記固定子内に挿入され、回転可能に支持された回転子と、2つの筒状部材からなり、前記回転子の回転軸と同心上で前記2つの筒状部材を突き合わせて締結し、内部に前記固定子と前記回転子を収納するハウジングと、を備え、前記2つの筒状部材を突き合わせた部分では、前記2つの筒状部材が互いに接触する環状の接触領域の径方向の両側に、それぞれ前記環状の接触領域に連なるとともに、内周面側あるいは外周面側で開口し、シール材を充填するための環状の隙間が形成されていることを特徴とする。
 本発明にかかる全閉型回転電機の製造方法は、前記2つの筒状部材の一方の前記環状の接触領域に対応する部分に、前記シール材を塗布する工程と、内部に前記固定子と前記回転子を収納するように、前記回転子の回転軸と同心上で前記2つの筒状部材を突き合わさるように近づけることで、前記塗布したシール材を前記環状の接触領域に対応する部分から前記環状の隙間内に移動させる工程と、前記突き合わせた2つの筒状部材を締結する工程と、を含むことを特徴とする。
 この発明によれば、ハウジングを構成する2つの筒状部材が接触する環状の接触領域の径方向における両側に、それぞれ、外周面側と内周面側に開口するシール材を充填するための隙間を形成したので、過度な加工精度を必要とせず、容易に組み付けできる全閉型回転電機を得ることができる。
本発明の実施の形態1にかかるモータのハウジングを構成する2つの筒状部材を突き合せた部分の構成を説明するための断面模式図である。 本発明の実施の形態1にかかるモータの外観を示す正面図と側面図である。 本発明の実施の形態1にかかるモータの構成を説明するための断面図である。 本発明の実施の形態2にかかるモータのハウジングを構成する2つの筒状部材を突き合せた部分の構成を説明するための断面模式図である。 本発明の実施の形態3にかかるモータのハウジングを構成する2つの筒状部材を突き合せた部分の構成を説明するための断面模式図である。 本発明の実施の形態4にかかるモータのハウジングを構成する2つの筒状部材を突き合せた部分の構成を説明するための断面模式図である。
実施の形態1.
 図1~図3は、本発明の実施の形態1にかかるモータの構成について説明するためのもので、図2はモータの外観を示す正面図(a)と側面図(b)、図3は図2(a)のA-A線による断面図である。そして、図1は本発明の実施の形態1にかかるモータの特徴的な構成を説明するもので、図1(a)はハウジングを構成する2つの筒状部材の突き合せ部分の構成を説明するための図3の領域S(突き合せ部分)を拡大抽出した断面模式図、図1(b)は図1(a)で示した相対向する筒状部材の開口端部の突き合せ前の状態を示す断面模式図である。
 本発明の実施の形態1にかかるモータ1は、図2、図3に示すように、ハウジング2によって囲まれた空間内に制御装置3が配設されたコントローラ一体型モータである。ハウジング2はそれぞれ対応する開口部を有する第1筒状部材21と第2筒状部材22の環状の開口面同士を突き合わせて締結したものである。第1筒状部材21の開口面の反対側には、固定子4が取り付けられ、固定子4には軸受5Aが取り付けられている。第2筒状部材22の開口面の反対側には軸受5Bが取り付けられ、固定子4内に挿入された回転子6は、軸受5Aと5B(まとめて軸受5)によって回転可能に支持されている。また、第2筒状部材22には、回転子6の回転を外部に伝達するためのモータ出力軸7が取り付けられている。
 つぎに、図1を用いて、ハウジング2についてさらに詳細に説明する。ハウジング2を構成する第1筒状部材21と第2筒状部材22の開口面側は、それぞれ同径の環状をなし、最先端(対向面)は機械加工により平滑化され、突き合せ面21f、22fが形成されている。機械加工により平坦化された突き合せ面21f、22fどうしを回転子6の回転軸と同心上で突き合わせることによって、第1筒状部材21と第2筒状部材22の回転軸方向での位置が決まる。そして、周方向における所定位置に設置された3か所のネジ8を締め付けると、第1筒状部材21と第2筒状部材22が回転軸方向および周方向で位置決め固定される。
 このとき、一方の筒状部材(本実施の形態では、第1筒状部材21)の突き合せ面21fの径方向(肉厚方向)における長さ(幅Wf)は、ハウジング2の肉厚W2よりも狭くなっており、径(肉厚)方向における両側には、それぞれ内周面2iおよび外周面2x側に開放される段差部2dが形成されている。具体的には、段差部2dの主たる部分の径方向の長さである幅Wdを1mm、軸方向の長さである深さDdを0.3mm~0.7mm間で設定した。例えば、ハウジング2の肉厚W2が約4mmの場合、突き合せ面21fの幅Wfは約2mmとなる。
 なお、上記段差部2dの寸法のうち、とくに深さDdの値を所定範囲内で設定したのは、背景技術で説明したように、部品間の変位に追随させるために、シール材9の厚みを適切に設定する必要があるためである。
 そして、段差部2dと対向する他方のハウジング(第2筒状部材22)の突き合せ面22fとの間に形成されるリング状の隙間(幅(軸方向長さ:0.3mm~0.7mm)×(径方向長さ:1mm))内は、シール材9が充填されている。つまり、突き合せ面21fと22fによる接触領域Rbの径方向(ハウジング2の肉厚方向)における両側が、それぞれ内周面2iと外周面2x側に開放された所定厚みDdと幅Wdを有するリング状のシール材9により、覆われることになる。これにより、ハウジング2の内部(内周面i側)と外部(外周面2x側)とが隔離され、防水性を発揮する。そのため、内部に配置した制御装置3が塵や水等に曝されることを防止できる。
 このとき、突き合せ面21f、22fは機械加工されているので、組付け精度が向上する。また、突き合せ面21f、22fは、ともに開口面の先端に位置するので、機械加工(面だし加工)も容易に行える。さらに、内周側と外周側にそれぞれ段差部2dを設けたので、外部から内部に至るまでの沿面距離が増えて耐腐食性が向上する。
 なお、シール材9は、突き合せ面22fのうち、突き合せ面21fとの接触領域Rbに対応する部分に円周状に塗布する。そして、組付け時に突き合せ面21fと突き合せ面22fとの間隔が狭くなることによりシール材9を接触領域Rbから押し出し、内周側と外周側のそれぞれに形成された段差部2dと対向面(突き合せ面22f)との隙間に充填される。これにより、径方向において1ヶ所のシール材9塗布で、径方向における2ヶ所のリング状の隙間をシール材9で充填させることができる。
 その際、リング状の隙間は、内周側あるいは外周側が開放されているので、塗布量がリング状の隙間の体積に対して多すぎても、余分なシール材9は、内周面2iもしくは外周面2xから盛り上がる程度で収まる。あるいは、塗布量がリング状の隙間の体積に対して少ない場合でも、接触領域Rbとの境界部分からシール材9が充填されていくことになるので、接触領域Rbに抜けるリークパスを形成することはなく、シール性を確保できる。つまり、シール材9の塗布量に尤度があるので、防水性を損なうことなく、容易に組み付けが可能となる。そのため、回転機器(回転子6、固定子4)だけでなく、制御装置3のような電子機器への水分や塵埃の侵入を効果的に防止し、信頼性が向上する。
 また、接触領域Rb(突き合せ面21f)から段差部2dの主たる部分の底面(深さDd部分)にかけて、ハウジング2を成形するために設けられる型抜き勾配として、もしくはR形状の傾斜部2sdが形成されている。そのため、シール材9の充填の際、突き合せ面21fにより押し出されたシール材9が傾斜部2sdに沿ってスムーズに段差部2dと突き合せ面22fとの隙間に充填される。また、突き合せ面21fと22fを機械加工する一方、段差部2dを未加工状態とする。これにより、シール材9とハウジング2(第1筒状部材21)との接着面積が増えるため、シール性が向上する。
 なお、本実施の形態1では、段差部2dを第1筒状部材21に設けた例を示したが、第2筒状部材22側に設けてもよいことは、言うまでもない。また、本実施の形態および以降の実施の形態では、電力を機械的な回転に変換するモータについて記載しているが、機械的な回転を電気に変換する発電機であってもよい。つまり、モータを全閉型回転電機と読み替えて適用可能である。
 以上のように、本発明の実施の形態1にかかる全閉型回転電機(モータ1)によれば、固定子4と、固定子4内に挿入され、回転可能に支持された回転子6と、2つの筒状部材(第1筒状部材21、第2筒状部材22)からなり、回転子6の回転軸と同心上で2つの筒状部材(第1筒状部材21、第2筒状部材22)を突き合わせて締結し、内部に固定子4と回転子6を収納するハウジング2と、を備え、2つの筒状部材(第1筒状部材21、第2筒状部材22)を突き合わせた部分では、2つの筒状部材(第1筒状部材21、第2筒状部材22)が互いに接触する環状の接触領域Rbの径方向の両側に、それぞれ環状の接触領域Rbに連なるとともに、内周面2i側あるいは外周面2x側で開口し、シール材9を充填するための環状の隙間が形成されているように構成した。そのため、環状の接触領域Rbが一つの面内に収まる一方、外部から内部への沿面距離が増えるため耐腐食性も向上する。また、環状の隙間については、シール材9を溜める空間となるため、シール材9のはみ出しを防止するためシール材9の塗布量の尤度が増し、取り扱い性が向上する。また、第1筒状部材21と第2筒状部材22との間にシール材9が保持されるため、接触領域Rbの内周側だけでなく、外周側にもシール部が形成でき、より防水性が向上する。つまり、過度な加工精度を必要とせず、容易に組み付けできる全閉型回転電機(モータ1)を得ることができる。
 また、全閉型回転電機(モータ1)の動作を制御する制御装置3が、ハウジング2の内部に配置されているので、電子機器への塵や水分の侵入を防止して信頼性が向上する。
 とくに、環状の隙間の主たる部分は、回転軸に平行な方向において0.3mm~0.7mmの間で設定された幅(=段差部の深さDd)を有するように構成したので、振動、線膨張係数差による部品間の変位に追随し、信頼性の高いシール性を維持できる。なお、上記所定幅は、シール材9によりシール性を確保するために設定したものであり、ハウジング2の材質や形状、使用環境、およびシール材9の特性に応じ適宜変更してもよい。
 その際、環状の隙間において、所定幅を有する主たる部分から環状の接触領域Rbに至る部分が傾斜している(傾斜部2sdとなっている)ので、シール材9が、接触領域Rbから隙間部分にスムーズに移動できるので、接触領域Rbとの境界部分からスムーズに充填されていく。これにより、接触領域Rbに抜けるリークパスを形成することはなく、シール性を確保できる。
 そして、2つの筒状部材の環状の接触領域Rbに対応する部分(突き合せ面21f、22f)が、それぞれ最先端に形成された平滑面であるようにしたので、容易に機械加工できる。その際、他の部分(段差部2d、傾斜部2sd等)を粗面のままにしておくことで、シール部となる面の接着面積を増やしシール性が向上できる。
実施の形態2.
 本実施の形態2にかかる全閉型回転電機(モータ)は、段差部を第1筒状部材と第2筒状部材それぞれに設け、環状の隙間を回転軸方向における接触領域の反対側に形成するようにしたものである。その他の構成については、実施の形態1と同様である。図4は、本発明の実施の形態2にかかるモータの特徴的な構成を説明するもので、図4(a)はハウジングを構成する2つの筒状部材の突き合せ部分の構成を説明するための断面模式図、図4(b)は図4(a)で示した相対向する筒状部材の開口端部の突き合せ前の状態を示す断面模式図である。その他、基本的な構成については、実施の形態1で使用した図2、図3を援用する。
 図4に示すように、実施の形態2にかかる全閉型回転電機(モータ1)では、外周側の段差部2dは実施の形態1と同様に第1筒状部材21に設けるが、内周側の段差部2dは第2筒状部材22に設けたものである。つまり、内周側と外周側の段差部2dを第1筒状部材21と第2筒状部材22に振り分けて配置したものである。その他の構成については実際の形態1と同様であり、詳細な説明は省略する。
 本実施の形態2にかかる全閉型回転電機(モータ1)のように、径方向の両側に形成する段差部2dを第1筒状部材21と第2筒状部材22に振り分けた構造においては、第1筒状部材21と第2筒状部材22両方の沿面距離が増える。そのため、例えば第1筒状部材21と第2筒状部材22を同材料で形成した場合、両筒状部材で同様に耐腐食性を向上させることができる。
 なお、本実施の形態2においても、第1筒状部材21の突き合せ面21fと第2筒状部材22の突き合せ面22fを機械加工し、段差部2d部分を未加工とすることで、組付け精度とシール性が向上する。
 シール材9は、突き合せ面21f、22fのうちの一方に、実施の形態1と同様、接触領域Rbに相当する部分に塗布する。こうすることで、組み付けにより押し出されたシール材9が内周側と外周側のそれぞれの段差部2dに充填される。また、実施の形態1と同様、それぞれの段差部2dに傾斜部2sdを形成することでシール材9が充填しやすい形状となる。
 なお、本実施の形態2では、内周側の段差部2dを第2筒状部材22に、外周側の段差部2dを第1筒状部材21に設けた例を示したが、逆でもよいことは、言うまでもない。
 以上のように、本実施の形態2にかかる全閉型回転電機(モータ1)によれば、内周面2i側に開口する環状の隙間は2つの筒状部材(第1筒状部材21と第2筒状部材22)のうちの一方側に、外周面2x側に開口する環状の隙間は他方側に形成されているように構成したので、両筒状部材での沿面距離を同様に延長でき、同様に耐腐食性を向上させることができる。
実施の形態3.
 本実施の形態3にかかる全閉型回転電機では、上記実施の形態1、2に対して、段差部の外周面側あるいは内周面側に突起を設け、環状の隙間の開口部分の幅が主たる部分の幅Dd(0.3mm~0.7mm)よりも狭くなるようにしたものである。その他の構成については、実施の形態1と同様である。図5は、本発明の実施の形態3にかかるモータの特徴的な構成を説明するもので、図5(a)はハウジングを構成する2つの筒状部材の突き合せ部分の構成を説明するための断面模式図、図5(b)は図5(a)で示した相対向する筒状部材の開口端部の突き合せ前の状態を示す断面模式図である。その他、基本的な構成については、実施の形態1で使用した図2、図3を援用する。
 図5に示すように、実施の形態3にかかる全閉型回転電機(モータ1)では、第1筒状部材21の段差部2dの、突き合せ面21fと22fを突き合わせた際の開放面側に、突き合せ面21fより低い突起部2pdを設けたものである。その他の構成については実際の形態1と同様であり、詳細な説明は省略する。
 これにより、段差部2dと対向する突き合せ面22fとの間に形成された隙間の外部(内周面2iまたは外周面2x側)へ通じる部分(開口部分Cd)は、段差部2dの底面からの突起部2pdの突出量に応じて段差部2dの深さDdよりも狭くなる。そのため、組付け時に接触領域Rbから押し出されたシール材9が、段差部2dと対向する突き合せ面22fとの間に形成された隙間内に留まりやすくなり、外部へのはみ出しが抑制される。これにより、さらに、段差部2dで生じた隙間内にシール材9が充填しやすくなる。また、突起部2pdを設けることにより、さらに沿面距離を延ばすことができる。
 本実施の形態3にかかる全閉型回転電機(モータ1)の突起部2pdは、突き合せ面21fよりも低いので、突き合せ面21fは実施の形態1と同様、対向部の最先端に位置することになり、容易に機械加工(面出し加工)できる。そして、突き合せ面21f、22fについては機械加工により面だしを行うが、突起部2pdは未加工状態とし、シール材9との接着面積を増加させる。
 なお、本実施の形態3でも、段差部2dを第1筒状部材21に限らず第2筒状部材22側に設けてもよいことは、言うまでもない。
 以上のように、本実施の形態3にかかる全閉型回転電機(モータ1)によれば、環状の隙間の内周面2i側あるいは外周面2x側に開口する部分(開口部分Cd)の幅が、主たる部分の幅Dd(0.3mm~0.7mm)よりも狭くなっているので、環状の隙間内にシール材9を確実に保持することができる。
実施の形態4.
 本実施の形態4にかかる全閉型回転電機は、実施の形態3で示した突起部を有する段差部を、実施の形態2で示したように、第1筒状部材と第2筒状部材に振り分けて形成したものである。その他の構成については、実施の形態1と同様である。図6は、本発明の実施の形態4にかかるモータの特徴的な構成を説明するもので、図6(a)はハウジングを構成する2つの筒状部材の突き合せ部分の構成を説明するための断面模式図、図6(b)は図6(a)で示した相対向する筒状部材の開口端部の突き合せ前の状態を示す断面模式図である。その他、基本的な構成については、実施の形態1で使用した図2、図3を援用する。
 図6に示すように、実施の形態4にかかる全閉型回転電機(モータ1)では、突起部2pdを有する段差部2dのうち、外周側の段差部2dは第1筒状部材21に設け、内周側の段差部2dは第2筒状部材22に設けたものである。その他の構成については実際の形態1~3で説明したものと同様であり、詳細な説明は省略する。
 なお、本実施の形態4では、内周側の段差部2dを第2筒状部材22に、外周側の段差部2dを第1筒状部材21に設けた例を示したが、実施の形態2で説明したように、逆でもよいことは、言うまでもない。
 また、上記各実施の形態1~4においては、内周面2i側、および外周面2x側には、いずれか一方の筒状部材(第1筒状部材21あるいは第2筒状部材22)のみに段差部2dを設ける例について説明した。しかし、内周面2i側、外周面2x側それぞれで、両方の筒状部材(第1筒状部材21および第2筒状部材22)に段差部2dを設けるようにしてもよく、その場合は、対向する段差部2dの深さの合計が、所望のシール材9の厚み(例えば、0.3mm~0.7mmの間の値)になるように設定すればよい。
 以上のように、本発明の上記各実施の形態1~4にかかる全閉型回転電機(モータ1)を製造するには、2つの筒状部材(第1筒状部材21、第2筒状部材22)の一方の、環状の接触領域Rbに対応する部分に、シール材9を塗布する工程と、内部に固定子4と回転子6を収納するように、回転子6の回転軸と同心上で2つの筒状部材(第1筒状部材21、第2筒状部材22)を突き合わさるように近づけることで、塗布したシール材9を環状の接触領域Rbに対応する部分から環状の隙間内に移動させる工程と、突き合わせた2つの筒状部材(第1筒状部材21、第2筒状部材22)を締結する工程と、を含むように構成する。これにより、シール材9がスムーズに環状の隙間内に充填される。つまり、過度な加工精度を必要とせず、容易に組み付けできる全閉型回転電機(モータ1)を得ることができる。
1:モータ(全閉型回転電機)、2:ハウジング、
3:制御装置(コントローラ)、4:固定子、5:軸受、6:回転子、
7:モータ出力軸、8:ネジ、9:シール材、21:第1筒状部材、
22:第2筒状部材、21f:第1筒状部材の突き合せ面、
22f:第2筒状部材の突き合せ面、2i:ハウジングの内周面、
2x:ハウジングの外周面、2d:段差部、2pd:突起部、
2sd:段差部の傾斜、Cd:突起部の隙間、
Dd:隙間の幅(段差部の軸方向長さ(深さ=シール材の厚み))、
Rb:接触領域、W2:ハウジングの肉厚、
Wd:段差部の径方向長さ(幅=シール材の幅)、Wf:突き合せ面の幅。

Claims (7)

  1.  固定子と、
     前記固定子内に挿入され、回転可能に支持された回転子と、
     2つの筒状部材からなり、前記回転子の回転軸と同心上で前記2つの筒状部材を突き合わせて締結し、内部に前記固定子と前記回転子を収納するハウジングと、を備え、
     前記2つの筒状部材を突き合わせた部分では、前記2つの筒状部材が互いに接触する環状の接触領域の径方向の両側に、それぞれ前記環状の接触領域に連なるとともに、内周面側あるいは外周面側で開口し、シール材を充填するための環状の隙間が形成されていることを特徴とする全閉型回転電機。
  2.  当該全閉型回転電機を制御する制御装置が、前記ハウジングの内部に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の全閉型回転電機。
  3.  前記環状の隙間において、所定幅を有する主たる部分から前記環状の接触領域に至る部分が傾斜していることを特徴とする請求項1または2に記載の全閉型回転電機。
  4.  前記環状の隙間の前記内周面側あるいは前記外周面側に開口する部分の幅が、前記所定幅よりも狭くなっていることを特徴とする請求項3に記載の全閉型回転電機。
  5.  前記内周面側に開口する環状の隙間は前記2つの筒状部材の一方側に形成され、前記外周面側に開口する環状の隙間は前記2つの筒状部材の他方側に形成されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の全閉型回転電機。
  6.  前記2つの筒状部材の前記環状の接触領域に対応する部分が、それぞれ最先端に形成された平滑面であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の全閉型回転電機。
  7.  請求項1ないし6のいずれか1項に記載の全閉型回転電機を製造する方法であって、
     前記2つの筒状部材の一方の前記環状の接触領域に対応する部分に、前記シール材を塗布する工程と、
     内部に前記固定子と前記回転子を収納するように、前記回転子の回転軸と同心上で前記2つの筒状部材を突き合わさるように近づけることで、前記塗布したシール材を前記環状の接触領域に対応する部分から前記環状の隙間内に移動させる工程と、
     前記突き合わせた2つの筒状部材を締結する工程と、
     を含むことを特徴とする全閉型回転電機の製造方法。
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