AT505890A1 - Schnelllaufender elektromotor - Google Patents

Description

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Schnelllaufender Elektromotor

Die Erfindung betrifft einen schnelllaufenden Elektromotor, bspw. für Haushaltsgeräte, insbesondere für einen Staubsauger, mit einem eine Motorwelle aufweisenden Rotor und einem Stator, mit einem Lageraufnahmeteil, in welchem die Motorwelle gelagert ist, wobei an der Motorwelle ein Ventilator angeflanscht ist zur Kühlung des Motors, wobei weiter der Rotor und der Stator in einem Motorgehäuse aufgenommen sind und die Kühlluft zumindest teilweise außerhalb des Motorgehäuses entlangströmt, wobei der außerhalb des Motorgehäuses entlangströmenden Kühlluft ein schrai^benlinienförmiger Verlauf aufgeprägt ist, und der Motor mit dem Motorgehäuse in einem Aufnahmegehäuse angeordnet ist.

Elektromotoren der in Rede stehenden Art sind bekannt. Diese dienen bspw. als Motorgebläseeinheiten bei Staubsaugern, insbesondere Haushalts-Staubsaugern, wobei der Großteil der über den Ventilator angesaugten Luft radial außen über das Motorgehäuse zur Kühlung des Elektromotors geführt wird. Diesbezüglich wird auf die EP 0 896 759 Bl verwiesen. Aus dieser Patentschrift ist eine Konstruktion mit einem Stützkorb bekannt, welcher das Motorgehäuse umgebend der außerhalb des Motorgehäuses entlangströmenden Kühlluft einen schraubenlinienförmigen Verlauf aufprägt. Der Stützkorb ist weiter umhüllt von einem Absorptionsmaterial, bspw. in Form einer Schaumstofflage.

Im Hinblick auf den zuvor beschriebenen Stand der Technik wird eine technische Problematik der Erfindung darin gesehen, einen Elektromotor der in Rede stehenden Art insbesondere hinsichtlich der Schalldämpfung weiter zu verbessern, dies unter Berücksichtigung einer gegebenenfalls weiteren Verbesserung der Motorkühlung.

Diese Problematik ist zunächst und im Wesentlichen durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, dass in dem Aufnahmegehäuse ein in Bezug auf die Motorwelle radialer Luftaustritt ausgebildet ist und dass ein Schalldämmmaterial in dem Aufnahmegehäuse aufgenommen ist, wobei das Schalldämmmaterial von der austretenden Luft durchsetzt ist. Zufolge dieser Ausgestaltung ist eine verbesserte Schallabsorption erreicht. Die kühle Luft wird hierbei in bekannter Weise axial mittels des Ventilators angesogen und hiernach unter Aufprägung eines schraubenlinienförmigen Verlaufs um das Motorgehäuse geführt. Der Austritt der Kühlluft aus dem dem Elektromotor mitsamt dem Motorgehäuse aufnehmenden gerä^teseitigen Aufnahmegehäuse erfolgt nicht wie aus dem Stand der Technik bekannt auf der axial gegenüberliegenden Seite, sondern vielmehr radial, so weiter insbesondere etwa mittig der axialen Erstreckung des Elektromotors bzw. des Motorgehäuses. Entsprechend liegt der Luftaustritt annähernd angepasst an dem schraubenlinienartigen Verlaufsweg der Kühlluft. Diese wird entsprechend der Schraubenlinienform schräg zum Lufteintritt in Richtung auf den Luftaustritt geführt. Diese schräg gerichtete Anströmung des Luftaustritts ermöglicht eine strömungsgünstige Anströmung eines hiernach gegebenenfalls geschalteten Filters. Weiter ist durch den Schraubenlinien Verlauf der Kühlluft eine verbesserte Motorkühlung erreicht. Das Motorgehäuse ist zudem von einem in dem Aufnahmegehäuse aufgenommenen Schalldämmmaterial umfasst, so insbesondere unter radialer Beabstandung zu dem Motorgehäuse, in welchem hierdurch geschaffenen Ringraum der schraubenlinienförmige Verlauf der Kühlluft ausgeprägt ist. Das Schalldäminmaterial bietet gute Absorptionseigenschaften. Im Bereich des Luftaustritts wird das Schalldämmmaterial von der austretenden Luft Ί durchsetzt, so weiter aufgrund des schraubenlinienförmigen Verlaufs der Kühl- f \ luft unter schräg gerichteter Anströmung. Entsprechend durchsetzt die Kühlluft das Schalldäminmaterial im Bereich des Luftaustritts bevorzugt in einem spitzen Winkel zu einer Sekante. # # ···

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Die Gegenstände der weiteren Ansprüche sind nachstehend in Bezug zu dem Gegenstand des Anspruches 1 erläutert, können aber auch in ihrer unabhängigen Formulierung von Bedeutung sein.

So erweist es sich weiter als vorteilhaft, dass das Schalldämmmaterial ein Weich-Schaumstoff ist, so weiter bspw. ein Polyurethan-Schaumstoff. Alternativ kommen Vlieswerkstoffe als Schalldämmmaterial zum Einsatz. Im Falle eines Schalldämmmaterials in Form eines Schaumstoffes wird weiter bevorzugt ein offenporiger Schaumstoff verwendet. Als besonders vorteilhaft erweist sich eine Ausgestaltung, bei welcher jedenfalls im Au^trittsbereich radial gerichtete Durchgangsöffnungen in dem Schaumstoff ausgebildet sind. Es ist eine Lochgitterstruktur geschaffen, bei welcher die zumindest in Überdeckung zum Luftaustritt des Aufnahmegehäuses angeordneten Durchgangsöffnungen jeweils einen runden oder rechteckigen bzw. dreieckigen Grundriss aufweisen. Durch diese Lochgitterstruktur werden eine Vielzahl von Dämpfern in Art von Rohr-schalldämpfem aufgebaut, welche eine weitere Verbesserung der Absorptionseigenschaften erbringen. Das Verhältnis von Lochdurchmesser und radialer Stärke des Schaumstoffes bzw. des Vlieswerkstoffes beträgt etwa 0,5 bis 2,5, bevorzugt 0,8 bis 2,0, weiter bevorzugt etwa 1,2 bis 1,7. In Strömungsrichtung wird zufolge dieser Ausgestaltung hinter dem lochgitterartigen Durchtritt des Schalldämmmaterials ein relativ gleichmäßiges Strömungsprofil erreicht. Dies weiter dadurch, dass das Dämpfungsmaterial, nämlich der Schaumstoff oder Vlieswerkstoff generell luftdurchlässig ist und so große Geschwindigkeitsgradienten vermieden werden, die sonst zu einer Geräuscherhöhung wiederum führen würden.

Zur Ausbildung des schraubenlinienförmigen Verlaufe der Kühlluft ist ein Leitteil vorgesehen. Dies ist außen auf dem Motorgehäuse aufgebracht, so weiter in einem bevorzugten Ringspaltbereich zwischen Motorgehäuse und Schalldämmmaterial. Dieses Leitteil umgibt das Motorgehäuse weiter bevorzugt nur teilweise, jedenfalls aber im Bereich des radialen Luftaustritts, demzufolge das Leitteil zugleich ein Kurzschlusshindernis zwischen Lufteintritt und radialem Luftaustritt darstellt, sofern die Luftführung in einem Ringspalt zwischen Leitteil und Motorgehäuse erfolgt. Jedenfalls wird mittels dieses Leitteiles die bevorzugt axial angesogene Kühlluft schrauberüinienförmig umgelenkt, zur großflächigen Kühlung des Motorgehäuses. Zudem ist durch diese Aufprägung auch eine ausreichende Kühlung eines dem Lufteinlass abgewandten Rotorlagers erreicht, auch wenn dieses nicht in der direkten Durchströmungslinie der Kühlluft liegt, so wie es bspw. bei einer reinen axialen Kühlluftdurchführung der Fall ist. Das Leitteil ist weiter so gebildet, das$ die mittels des Leitteiles radial innen schraubenlinienförmig abgelenkte Kühlluft in zumindest annähernd gleicher Schraubenlinienausrichtung auch den Umfangsabschnitt des Motorgehäuses umströmt, der nicht von dem Leitteil umfasst ist, welche Kühlluft abschließend radial außen das Leitteil umströmend über die rückwärtig des Leitteils ausgebildete Luftaustrittsöffnung des Aufnahmegehäuses ausgeblasen wird. In einfachster Weise kann das Leitteil ein Kunststoffteil sein, so bspw. ein Hartkunststoffteil wie entsprechend der Ausgestaltung des Aufnahmegehäuses. Um jedoch die gewünschten Schalldämmeigenschaften weiter zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass das Leitteil aus einem Weichkunststoff wie etwa Weich-PVC besteht. Hierdurch ist ein insbesondere biegeweiches Leitteil geschaffen, welches neben den erwähnten Eigenschaften zur Aufprägung des schraubenlinienförmigen Verlaufs der Kühlluft erhöhte Dämpfungseigenschaften, insbesondere hinsichtlich der Körperschallübertragung von Motorgehäuse auf das Aufnahmegehäuse, besitzt. Entsprechend kann das Leitteil zufolge dieser Ausgestaltung zugleich als Körperschallentkoppler zwischen Motorgehäuse und Aufnahmegehäuse genutzt werden. Das Leitteil kann das Motorgehäuse über mehr als 90° umgeben, so bspw. über 100 oder 120°. Bevorzugt wird diesbezüglich eine Ausgestaltung, bei welcher das Leitteil das Motorgehäuse über die Hälfte seines Umfangs umgibt, so entsprechend über etwa 180°. Es stellt sich zufolge dieser Ausgestaltung ein spiralförmig gestalteter Halbkonus ein.

Das Leitteil bildet einen sich in Strömungsrichtung vergrößernden, in Umfangsrichtung des Motorgehäuses verlaufenden Luftweg, zufolge dessen eine ausreichende Kühlung des Motorgehäuses erreicht ist. Des Weiteren kann das Leitteil mit dem Motorgehäuse verbunden sein, so bspw. mittels einer Formschlussverbindung. So ist insbesondere eine Festlegung in Umfangsrichtung vorgesehen. Dies bevorzugt gebläseseitig, wozu bspw. der dem Gebläse zugewandte Umfangs-Randabschnitt des Leitteils in einen Ringspalt zwischen einem den Ventilator überfangenden Gebläsedeckel und einer Motorbrücke eintaucht. Durch Verkrimpen des Gebläsedeckels mit der Motorbrücke ist eine werkzeuglos nicht lösbare Formschlussverbindung von LeitteiJ und Motorgehäuse erreicht. Darüber hinaus ist auch eine gewisse Abdichtung erreicht.

Der Motor weist an seinem dem Ventilator gegenüberliegenden Ende ein die Motorwelle lagerndes Motorlager auf. Dieses ist von einem, Strömungswege ausbildenden Lagerdämpfungsteil überfangen. Letzteres dient zur Entkopplung des Motorlagers zum Aufnahmegehäuse und somit zur Reduzierung der Körperschallübertragung. Dies wird weiter dadurch verbessert, dass das Lagerdämpfungsteil aus einem Weichkunststoff wie etwa Weich-PVC besteht. Zur Kühlung des umfassten Motorlagers sind in dem Lagerdämpfungsteil ein oder mehrere Strömungswege radial auf das Motorlager gerichtet ausgebildet. So sind bspw. vier gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete luftdurch-strömte Bereiche vorgesehen. Möglich sind auch deren zwei oder sechs oder acht Strömungswege. Über diese wird die das Motorgehäuse spiralförmig umströmende Kühlluft bzw. ein Teil derselben dem Motorlager zugeführt. Das Lagerdämpfungsteil ist axial auf einem das Motorlager umgebenden Motorgehäusebereich abgestützt, so insbesondere über zwischen den radialen Strömungswegen belassenen Stützabschnitten. Bevorzugt werden diese im unmittelbaren Umgebungsbereich des Motorlagers vorgesehenen Stützbereiche mit Vorspannung montiert. Des Weiteren weist das Lagerdämpfungsteil eine in Radialrichtung abgestufte Stützfläche auf, wobei eine zweite Stufe erst bei er- ·· t ··· · • · · 6 höhter Belastung in Wirkung tritt, so bspw. bei einem Sturz. Das Lagerdämpfungsteil ist mittels einer Formschlussverbindung zum Motorgehäuse festgelegt, so weiter positionsrichtig montiert. Hierzu ist eine entsprechende Positionierungshilfe vorgesehen. So kann ein von dem Lagerdämpfungsteil abragender Zapfen vorgesehen sein, der in eine entsprechende Motorgehäuseöffnung eintritt. Auch die Anordnung des Motorgehäuses in dem Aufnahmegehäuse ist lagerorientiert vorzunehmen, wozu das Lagerdämpfungsteil genutzt wird. Neben der positionsgenauen Anordnung des Lagerdämpfungsteils an dem Motorgehäuse ist weiter an dem Lagerdämpfungsteil ein Orientierungsvorsprung vorgesehen, der zum orientierungsrichtigen Einbau in das Aufnahmegehäuse mit einer entsprechenden Orientierungsaufnahme zusammenwirkt. Zufolge dieser Ausgestaltung ist eine eindeutige, positionsgenaue Anordnung des gesamten Motorgehäuses mit dem Lagerdämpfungsteil in dem Aufnahmegehäuse sichergestellt. Dies erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn zudem das Lagerdämpfungsteil einstückig mit dem Leitteil ausgebildet ist, zufolge dessen auch Letzteres hierdurch positionsgenau den Luftaustritt des Aufnahmegehäuses überdeckend platziert ist. Auch ergeben sich durch die einstückige Ausgestaltung herstellungstechnische Vorteile.

Durch den spiralförmigen Halbkonus des Leitteiles wird die Kühlluft entsprechend dem Konuswinkel schräg zur Gebläseseite durch die Ausblasöffnung des Aufnahmegehäuses geführt. Die Ausblasöffnung weist hierbei einen größeren Querschnitt auf als die motorseitigen Öffnungen des Ventilators, über welche die Kühlluft axial angesogen wird. So entspricht die Fläche der Ausblasöffnung etwa einem 1,5 bis 3-fachen, bevorzugt etwa einem 2-fachen der Einlassöffnungsfläche. Die Ausblasöffnung ist zudem bevorzugt außenseitig des Aufnahmegehäuses durch einen Ausblasfilter überdeckt. Hierbei handelt es sich bevorzugt um einen Feinstpartikelfilter. Dieser ist in einem kastenförmigen Bereich, die Ausblasöffnung umgebend außenseitig des Aufnahmegehäuses angeordnet. Die Anströmfläche des Ausblasfilters und somit auch bevorzugt die

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Grundfläche des den Filter aufnehmenden kastenförmigen Bereichs kann aufgrund der vorteilhaft schrägen Anströmung um den Faktor 1,5 bis 3 größer als die Ausblasöffnung ausgeführt sein. Dies weiter bevorzugt unter Beabstandung des Ausblasfilters zur Ausblasöffnung, welcher Abstand weiter bevorzugt etwa dem 0,015 bis 0,1-fachen des Filterumfangs entspricht. So ist weiter vorgesehen, dass der Ausblasfilter mittels Stützen von der Ausblasöffnung distanziert ist Diese Stützen sind rippenartig ausgebildet und weiter bevorzugt einstückig zusammen mit dem Aufnahmegehäuse gefertigt. Zufolge dieser Ausgestaltung ist eine gleichmäßige und verlustarme Anströmung für den Ausblasfilter erreicht. Diese Art der Gestaltung hat weiter den Vorteil, dass zum einen die direkte Schallabstrahlung des den Ventilator überdeckenden Gebläsedeckels zum Ausblasfilter vermieden wird und zum anderen durch den Querschnittssprung von der Ausblasöffnung auf die Filterquerschnittsfläche ein einfacher aber wirksamer Expansionsschalldämpfer aufgebaut wird.

Durch Einlegen eines weiteren Schaumstoff- oder Vlieszuschnittes zwischen Stützrippen und Ausblasfilter wird die Schalldämpfung nochmals bei mäßig reduziertem Volumenstrom gesteigert.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung, welche lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen zusammen mit einem Motorgehäuse in einem geräteseitigen Aufnahmegehäuse aufgenommenen Elektromotor in einer Längsschnittdarstellung;

Fig. 2 den Schnitt gemäß der Linie Π-Π in Fig. 1;

Fig. 3 den Schnitt gemäß der Linie III-III in Fig. 1; δ

Fig. 4 eine geschnittene Darstellung des vergrößerten Bereichs IV in Fig. 3; Fig. 5 die vergrößerte Darstellung des Bereichs V in Fig. 1; Fig. 6 den Elektromotor in perspektivischer Einzeldarstellung mit an diesem festgelegten Leitteil; Fig. 7 das Leitteil in einer perspektivischen Einzeldarstellung; Fig. 8 \ eine Draufsicht auf das Leitteü mit Blick auf die Innenwandung desselben; Fig. 9 eine Seitenansicht gegen das Leitteil; Fig. 10 in perspektivischer Einzeldarstellung ein in das Aufnahmegehäuse einzulegendes Schalldämmmaterial; Fig. 11 in Draufsicht das Aufnahmegehäuse mit eingesetztem Schalldämmmaterial mit Blick in den den Elektromotor samt Leitteil aufnehmenden Aufnahmeraum; Fig. 12 eine Seitenansicht gegen das Aufnahmegehäuse gemäß dem Pfeil ΧΠ in Fig. 11 mit Blick auf einen Ausblasfilter-Aufnahmeabschnitt.

Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu Fig. 1 eine Motor-Gebläse-Einheit 1, welche sich im Wesentlichen aus einem schnelllaufenden Elektromotor 2 mit einem Rotor 3 und einem Stator 4 sowie einem auf einer Motorwelle 5 befestigten Ventilator 6 zusammensetzt 9

Die Motorwelle 5 ist einerends in einem Motorgehäuse 7 und andemends im , “'ν'

Bereich eines Lageraufnahmeteiles 8 in Rotorwellenkugellagem 9 und 10 gelagert. An den dem Motorgehäuse 7 abgewandten Endbereich ist der Ventilator 6 drehfest mit der Rotorwelle 5 verbunden.

Das Motorgehäuse 7 ist auf der dem Ventilator 6 gegenüberliegenden Seite des brückenartigen Lageraufnahmeteils 8, Rotor 3 und Stator 4 umfassend angeordnet und weist einen im Wesentlichen zylindrischen Bereich 11 auf, welcher - bezogen auf den Einbauzustand - kollektorseitig in einen kegelstumpfartigen

OL ^Abschnitt 12 übergeht.

Im Bereich der Kegelstumpfspitze ist eine topfartige Aufnahme 13 für das Motorlager 10 ausgebildet.

Der kegelstumpfartige Abschnitt 12 ist von zwei symmetrisch zueinander angeordneten abgeflachten Abschnitten 14 unterbrochen. Letztere erstrecken sich etwa vom Fußbereich der topfartigen Aufnahme 13 über den kegelstumpfartigen Abschnitt 12 bis in den zylindrischen Bereich 11 hinein.

Das Motorgehäuse 7 weist zugeordnet dem Kollektor 15 vier über den Umfang verteilt angeordnete Kühlluftöffnungen 16 auf, wobei zwei sich diametral gegenüberliegende Kühlluftöffnungen 16 im zylindrischen Bereich 11 in Rotorwellenrichtung vor Übergang in den kegelstumpfartigen Abschnitt 12 angeordnet sind. Die weiteren Kühlluftöffnungen 16 sind jeweils einem abgeflachten Abschnitt 14 zugeordnet.

Diese in den abgeflachten Abschnitten 14 vorgesehenen Kühlluftöffnungen 16 gehen jeweils in eine Halterungsausnehmung für ein Aufnahmegehäuse 17 für Kohlebürsten 18 über. ♦ • # · · • ··· · I • · · · · 10

Das Motorgehäuse 7 weist endseitig, d. h. an dem freien Endbereich des zylindrischen Abschnittes 11, einen nach außen abragenden, umlaufenden Kragen 19 auf.

Das Motorgehäuse 7 ist an dem brückenartigen Lageraufnahmeteil 8 befestigt, wozu das Motorgehäuse 7 endseitig, d. h. dem Kragen 19 zugeordnet, vier gleichmäßig über den Umfang verteilte Befestigungsstege 20 aufweist. Diese erstrecken sich quer zur Ausrichtung des gesamten Motorgehäuses. Die Befestigungsstege 20 sind im Querschnitt annähernd Ij-förmig, wobei die entsprechend abgewinkelten Begrenzungswände 21,22 bei unterschiedlicher Höhenerstreckung zunächst zur Erhöhung der Steifigkeit dienen (vgl. Fig. 4). Die schenkellängeren Begrenzungswände 21 dienen im Betrieb der Motor-Gebläse-Einheit 1 als Leitbleche, welche eine n Winkel von ca. 45° zur durch den Kragen 19 aufgespannten Fläche einschließen.

Der umlaufende Kragen 19 wird durch die abgewinkelten Begrenzungswände 21 und 22 der Befestigungsstege 20 derart unterbrochen, dass die Begrenzungswände 21,22 in den eigentlichen zylindrischen Bereich 11 des Motorgehäuses 7 einlaufen.

Das Lageraufnahmeteil 8 setzt sich im Wesentlichen zusammen aus einem radial äußeren Ringbereich 23 und vier gleichmäßig über den Umfang verteilten Stegen 24, die die Verbindung zwischen dem Ringbereich 23 und einer zentralen Lagerstelle 25 hersteilen.

Die Befestigung des Motorgehäuses 7 an dem Lageraufnahmeteil 8 erfolgt im Bereich der Befestigungsstege 20, die sich auf einer Oberseite des Ringbereiches 23 des Lageraufnahmeteils 8, in Überdeckung zu den Stegen 24 abstützen. Die Befestigung erfolgt bevorzugt durch materialeigene Vernietung. 11

Zwischen der Außenwandung des Motorgehäuses 7 und dem umlaufenden Ringbereich 23 des Lageraufnahmeteils 8 bildet sich eine Auslassöffnung 26 aus. Diese ist segmentiert durch die sich im Wesentlichen radial erstreckenden Befestigungsstege 24 des Motorgehäuses 7. Hieraus ergeben sich Auslassöf-nungssegmente, welche im Grundriss kreisringabschnittförmig ausgebildet sind.

Zwischen dem auf der Rotorwelle 5 befestigten Ventilator 6 und dem Lageraufnahmeteil 8 ist an Letzterem drehfest ein Diffuso^· 27 befestigt. Dieser erstreckt sich quer zur Rotorwelle 5 und weist auf der dem Motorraum abgewandten Seite Diffusorleitelemente 28 und auf der dem Motorraum zugewandten Seite Rückführschaufeln 29 auf.

Diffursor 27 und Ventilator 6 sind zusammen von einem Gebläsetopf 30 überdeckt, welcher randaußenseitig am Ringbereich 23 des Lageraufnahmeteiles 8 befestigt ist, so bspw. durch Verkrimpung.

Im Betriebszustand wird über den Ventilator 6 Luft axial, eine zentrale Gehäusetopföffnung 31 durchsetzend angesogen und hiernach geteilt derart, dass die Motorkühlluft teilweise das Motorgehäuse 7 durchströmt und teilweise außen an dem Motorgehäuse 7 nach Durchtritt durch die Auslassöffnung 26 entlanggeführt wird.

Die so sich zusammensetzende Motor-Gebläse-Einheit 1 sitzt in einem Aufnahmegehäuse 32 ein. Dieses ist bspw. integriert in einem Staubsaugergehäuse. Das Aufnahmegehäuse 32 ist des Weiteren als Kunststoffspritzteil gefertigt und weist im Wesentlichen eine topfförmige Gestalt mit kreisrundem Querschnitt auf.

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Der Topföffnung 33 des Aufnahmegehäuses 32 gegenüberliegend ist auf dem Topfboden 34 ein in den Aufnahmeraum 35 .einragender Dom 36 ausgeformt. Dieser weist einen tropfenförmigen Grundriss auf mit einem aus einem kreisrunden Grundrissabschnitt herauswachsenden Spitzenabschnitt 71 (vgl. Fig. 11). Diese tropfenförmige Domplatte 37 ist umfasst von einer einteilig mit dem Dom 36 gefertigten Wandung 38, die weiter über den Umfang betrachtet partiell in, in Erstreckungsrichtung der Symmetrieachse des Aufnahmeraumes 35 ausgerichtete Wandungsabschnitte 39 tibergeht. Entsprechend stellen sich zwischen den Wandungsabschnitten 39 in Umfangsrichtung betrachtet Freischnitte ein. ^

In dem durch die Wandung 38 begrenzten Raum liegt ein aus einem Weichkunststoff wie Weich-PVC hergestelltes Lagerdämpfungsteil 40 ein. Dieses ist grundrissmäßig an die Tropfenform des Doms 36 angepasst, zufolge dessen eine positionsgenaue Ausrichtung sichergestellt ist. Hierzu ist dieses mit einem dem Spitzenabschnitt 71 des Doms 36 angepassten Orientierungsvorsprung 70 versehen.

Die in Achsrichtung gemessene Stärke des Lagerdämpfungsteils 40 entspricht im Wesentlichen der axialen Höhe der Wandung 38 im Bereich der verlängerten Wandungsabschnitte 39. In radialer Zuordnung zu den zwischen den domseitigen Wandungsabschnitten 39 belassenen Freischnitten ist auch das Lagerdämpfungsteil 40 mit Strömungswege)41 bildenden Freiräumen versehen, die im zentralen Bereich des Lagerdämpfungsteils 40 in einem im Grundriss kreisförmigen Aufnahmeabschnitt 42 münden. Zwischen den Strömungswegen 41 verbleiben entsprechend im Grundriss kreisringsegmentartige Lagerblöcke/ -

Die Grundfläche des Lagerdämpfungsteils 40 im Bereich der Strömungswege 41 und des zentralen Aufnahmeabschnitts 42 verläuft etwa auf Höhe der freien 13

Randkante der höhenreduzierten Wandung 38 des Doms 36, zufolge dessen die Strömungswege 41 nach radial außen in den Aufnahmeraum 35 münden.

Die der Domplatte 37 zugewandte Unterseite des Lagerdämpfungsteils 40 erstreckt sich quer zur Rotationsachse des Aufnahmeraumes 35. Die dieser Fläche gegenüberliegenden Deckenabschnitte der sich zwischen den Strömungswegen 41 ausformenden Lagerblöcke 43 verlaufen in einem Querschnitt betrachtet dachförmig; steigen entsprechend von radial außen nach radial innen leicht an, dies unter Einschluss eines Winkels von etwa 5°. \

Der dem zentralen Aufnahmeabschnitt 42 zugewandte Randabschnitt der Lagerblöcke 43 ist mit einem über die zugewandte, dachförmig ansteigende Lagerdecke in Axialrichtung hinausragenden, im Grundriss kreislinienabschnittförmigen Zentriervorsprung 44 versehen. Es ergibt sich hieraus im radial inneren Bereich eines jeden Lagerblocks 43 eine stufenartige Stützfläche 45, welche in Axialrichtung betrachtet höher angeordnet ist als eine im radial äußeren Bereich eines jeden Lagerblocks 43 vorgesehene Stützfläche 46.

Das LagerdämpfungsteÜ 40 dient zur dämpfenden Lagerung und Halterung der motorgehäuseseitigen Aufnahme 13 für das Motorlager 10. Der zentrale Aufnahmeabschnitt 42 ist durchmessermäßig angepasst an den Außendurchmesser der Aufnahme 13. Die Zentriervorsprünge 44 tauchen in eine fußseitig der Aufnahme 13 vorgesehene Ringnut 47 des Motorgehäuses 7 ein. Die zu den Zentriervorsprtingen 44 benachbarten inneren Stützflächen 45 stützen radial außerhalb der Aufnahme 13 die Motor-Gebläse-Einheit 1 über das Motorgehäuse 7 ab.

Die motorgehäuseseitige Aufnahme 13 für das Motorlager 10 ist in Rotationsachserstreckungsrichtung betrachtet mit einer geringeren Tiefe gewählt als das 14 entsprechende Tiefenmaß des zentralen Aufnahmeabschnitts 42 in dem Lagerdämpfungsteil 40.

Im üblichen Betriebszustand erfolgt zufolge dieser Ausgestaltung eine Abstützung der Einheit 1 über die inneren Stützflächen 45. Erst bei außergewöhnlicher Belastung, so bspw. bei einem Sturz setzen die äußeren Stützflächen 46 auf dem Motorgehäuse 7 auf, so insbesondere im Bereich des Kegelstumpfabschnittes 12.

Das Lagerdämpfungsteil 40 besitzt des Weiteren qinen, deckenseitig eines Lagerblockes 43 angeordneten Orientierangszapfen 48. Dieser tritt in eine entsprechende Bohrung 49 im Bereich eines Kegelstumpfabschnittes 12 des Motorgehäuses 7 ein. Zufolge dessen ist die gesamte Motor-Gebläse-Einheit 1 bzw. der Elektromotor 2 über diese Formschlussverbindung mittels des Orientierungszapfens 48 und über die im Grundriss tropfenförmige Formschlussverbindung zwischen Lagerdämpfungsteil 40 und Dom 36 zu dem Aufnahmegehäuse 32 orientierungsrichtig positioniert. Zudem ist hierdurch auch eine Verdrehsicherung gegeben. Über die radial sich nach außen in den Aufnahmeraum 35 öffnenden Strömungswege 41 ist eine ausreichende Kühlung des in der motorgehäuseseitigen Aufnahme 13 gehalterten Motorlagers 10 erreicht. Diese luftdurchströmten Bereiche sind in Achsrichtung so hoch gestaltet, dass die Luft quer zur Motorachse über die Lagerstelle strömen kann, um so eine optimale Kühlung zu erreichen.

Wie erwähnt wird die Luft über den Ventilator 6 axial angesaugt und nach Durchtritt durch den Diffusor 27 durch die segmentierte Auslassöffnung 26, zumindest teilweise, außerhalb des Motorgehäuses 7 an diesem entlang geführt. Hierzu wird der aus der Auslassöffnung 26 austretenden Kühlluft ein • ·· • ·· • · • · # t ·· • « · ··· · · I ·····* • · I ·#··· ·#· *· ··· ·· *· 15 schraubenlinienförmiger Verlauf aufgeprägt, wozu ein aus einem Weichkunststoff, wie bspw. Weich-PVC bestehendes Leitteil 50 dient. Dieses entsprechend biegeweich ausgebildete Leitteil 50 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Lagerdämpfungsteil 40 ausgebildet; ist über eine schmale Fahne 51 an diesem angebunden.

Das Leitteil 50 umfasst das Motorgehäuse 7 radial außen und umgibt dieses über etwa die Hälfte des Motorgehäuseumfangs. Entsprechend erstreckt sich das Leitteil 50 im Grundriss etwa über 180°. \

Das Leitteil 50 ist im Wesentlichen als spiralförmiger Konus gebildet mit einem im Einbauzustand der Auslassöffnung 26 zugeordneten Einlassabschnitt 52 und einem im Bereich des entgegengesetzten Umfangsendes ausgebildeten Auslassabschnitt 53.

Durch die einteilige Anbindung an das Lagerdämpfungsteil 40 ist auch die Orientierung des Leitteils 50 zum Elektromotor 2 bzw. zum Motor-Gebläse-Einheit 1 eindeutig. So ist der Einlassabschnitt 52 der leitteilartigen Begrenzungswand 21 eines motorgehäuseseitigen Befestigungssteges 20 zugeordnet, wobei weiter ein dem Leitteilabschnitt des Befestigungssteges 20 angepasster Leitteilwandungsabschnitt strömungsabgewandt nahezu vollflächig auf der zugeordneten Begrenzungswand 21 aufliegt. Entsprechend wird die über das zugeordnete Auslassöffnungssegment austretende Kühlluftmenge über den Einlassabschnitt 52 dem Leitteil 50 zugeführt.

Das Leitteil 50 ist nach radial innen formangepasst an die Außenkontur des Motorgehäuses 7. Entsprechend liegt das Leitteil 50 wandungsaußenseitig dichtungsartig an dem Motorgehäuse 7 an. ·· ·· · • · • · • · · ··· *· ·· f • • • ·#· • • • · · • • · · • • ··· *t ·· 16

Radial außen weist das Leitteil 50 einen den Ringbereich 23 des Lageraufnahmeteiles 8 etwa über den halben Umfang umfassenden Festlegungsabschnitt 54 auf. Dieser ist im Querschnitt etwa lippenförmig gewählt, dies bei im Wesentlichen koaxialer Ausrichtung zur Rotationsachse.

Der Festlegungsabschnitt 54 ist zwischen dem Ringbereich 23 und dem aufgesetzten Gebläsetopf 30 positioniert und im Zuge der Gebläsetopfbefestigung durch Verkrimpung festgelegt. Zufolge dessen ist der durch das Leitteil 50 abgeschirmte Strömungsraum sowohl nach radial innen durch Anlage an dem /; Motorgehäuse 7 als auch nach radial außen durcl^ formschltissige Festlegung des entsprechenden Abschnittes abgeschirmt.

Die in Achsrichtung betrachtete Höhe des durch das Leitteil 50 abgeschirmten Raumes beträgt unmittelbar im Bereich des Einlassabschnittes 52 etwa dem 0,25 bis 0,5-fachen der entsprechenden Höhe im Bereich des Auslassabschnittes 53. Der abgeschirmte Raum erweitert sich hierbei spiralförmig, wobei weiter im Bereich des Auslassabschnittes 53 eine Höhe erreicht wird, die etwa dem 0,75-fachen der Motorgehäusehöhe - in Axialrichtung gemessen - entspricht.

Durch den spiralförmigen Halbkonus des Leitteils 50 wird die Luft entsprechend dem Konuswinkel schräg zur Gebläseseite um das Motorgehäuse 7 geführt. Die außerhalb des durch das Leitteil 50 beeinflussten Bereiches aus den Segmenten der Auslassöffnung 26 in den Aufnahmeraum 35 eintretende Kühlluft wird durch die im Auslassabschnitt 53 mit Drall austretende Luft mitgerissen und so der gewünschte schraubenlinienförmige Verlauf aufgeprägt.

Die Anordnung des Leitteils 50 ist weiter so gewählt, dass dieses,den Bereich des Luftaustritts aus dem Aufnahmegehäuse 32 überdeckt. Hierdurch und durch den vorgesehenen, die leitteilartige Begrenzungswand 21 des einlassab- schnittseitigen Segments der Auslassöffnung 26 abdeckenden Einlassabschnitt 52 ist einem strömungsmäßigen Kurzschluss entgegengewirkt.

Die schraubenlinienförmig verlaufende Kühlluft wird auch radial außen entlang des Leitteiles 50 geführt, dies in einem Spaltbereich zwischen Leitteil 50 und der Innenwandung des Aufnahmegehäuses 32. Auch in diesem äußeren Bereich wird über das Leitteil 50 der Kühlluft der gewünschte Verlauf aufgeprägt, wozu wandungsaußenseitig des Leitteils 50 schraubenlinienförmig verlaufende, im Wesentlichen in Radialrichtung nach außen abragende Drallstege 55 angeformt sind. \ Λ

Der Luft-Austrittsbereich 56 ist etwa mittig der Höhe des in dem Aufnahmegehäuse 32 aufgenommenen Elektromotors 2 bzw. der Motor-Gebläse-Einheit 1 vorgesehen, dies durch Anordnung einer radial ausgerichteten, die Topfwandüng des Aufnahmegehäuses 32 durchsetzenden Ausblasöffnung 57. Entsprechend erfolgt bei axialer Ansaugung eine radiale Ausblasung.

Die Ausblasöffnung 57 ist gitterartig ausgeformt. An diese schließt sich außen-wandig ein Aufnahmeabschnitt 58 für einen schematisch dargestellten Ausblasfilter 59 an.

Durch die schräg gerichtete Anströmung zufolge des schraubenlmienförmigen Verlaufs der Kühlluft ist eine strömungsgünstige Anströmung des Ausblasfilters 59 ermöglicht. Die Anströmfläche des Ausblasfilters 59 ist aufgrund der vorteilhaft schrägen Anströmung in dem dargestellten Ausführungsbeispiel etwa um den Faktor 2,5 größer als die Ausblasöffnung 57 ausgeführt, dies bei einem Abstand a zwischen Ausblasöffnung 57 und zugewandter Filterfläche des Ausblasfilters 59, der etwa dem 0,1-fachen des Filterumfangs entspricht.

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Dieser Abstand a ist realisiert durch Anordnung von Stützrippen 60. Diese sind als eine Vielzahl von Einzelstegen ausgeführt, zufolge dessen eine gleichmäßige und verlustarme Anströmung des Ausblasfilters 59 erreicht ist. Durch den Querschnittssprung von Ausblasöffnung 57 zur Filterquerschnittsfläche ist ein einfacher aber wirksamer Expansionsschalldämpfer aufgebaut.

Durch Einlegen eines Schaumstoff- oder Vlieszuschnittes zwischen Stützrippen 60 und Ausblasfilter 59 kann die Schalldämpfung weiter erhöht werden.

Zur weiteren Steigerung der Schalldämpfungsei^enschaften ist innenwandig des Aufnahmegehäuses 32 ein Schalldämmmaterial 61 in Form eines offenporigen Weich-Schaumstoffs vorgesehen. Dieses kleidet die Innenwandung des Aufnahmegehäuses 32 ausgehend vom Aufnahmeboden 34 bis in den Bereich des motorseitigen Lageraufnahmeteiles 8 aus.

Im Bereich der der Aufnahmeöffnung 33 zugewandten freien Randkante 62 ist angepasst an die Positionierung des Leitteils 50 eine sich entsprechend dem i

Leitteil 50 über etwa 180° erstreckende abgesenkte Stufe 63 ausgeformt. Auf dieser stützt sich ein nach außen weisender Radialkragen 64 des Leitteiles 50 ab.

Zufolge dieser Anordnung ist die gesamte Motor-Gebläse-Einheit 1 in Zusammenwirkung mit dem anderendig vorgesehenen Lagerdämpfungsteil 40 zu dem Aufnahmegehäuse 32 körperschallentkoppelt gehaltert.

Das vorgesehene Sehaumstoffmaterial 61 bietet neben dem biegeweichen Leitteil 50 eine erhöhte Schalldämmung, welche noch dadurch erhöht wird, dass der-die Ausblasöffnung 57 des Aufnahmegehäuses 32 überdeckende Schaumstoffabschnitt eine Lochgitterstruktur aufweist. Diese ist erreicht durch die Anordnung einer Vielzahl von in dem dargestellten Ausführungsbeispiel im i ~' ' ' ' ' t

Grundriss kreisförmigen Löchern 65. Das Verhältnis von Durchmesser eines

Loches 65 zur Schaumstoffdicke beträgt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel etwa 0,8.

Die Vielzahl von Löchern 65 wirken in Art von Rohrschalldämpfem. In Strömungsrichtung hinter dem so gebildeten Lochgitter wird ein relativ gleichmäßiges Strömungsprofil erreicht, da das Dämpfungsmaterial als solches luftdurchlässig ist und so große Geschwindigkeitsgradienten vermieden werden.

Alternativ zu dem vorgeschlagenen Lochgitter kann das Schaumstoffmaterial 61 auch im Bereich der Auslassöffnung 57 vollständig ausgespart sein.

Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.

Claims (11)

1. mnt?NT ANSPRÜCHE 1. Schnelllaufender Elektromotor (2), bspw. für Haushaltsgeräte, insbesondere für einen Staubsauger, mit einem eine Motorwelle (5) aufweisenden Rotor (3) und einem Stator (4), mit einem Lageraufnahmeteil (8), in welchem die Motorwelle (5) gelagert ist, wobei an der Motorwelle (5) ein Ventilator (6) angeflanscht ist zur Kühlung des Motors (2), wobei weiterer Rotor (3) und der Stator (4) in einem Motorgehäuse (7) aufgenommen sind und die Kühlluft zumindest teilweise außerhalb des Motorgehäuses (7) entla^igströmt, wobei der außerhalb des Motorgehäuses entlangströmenden Kühlluft ein schraubenlinienförmiger Verlauf aufgeprägt ist, und der Motor (2) mit dem Motorgehäuse (7) in einem Aufnahmegehäuse (32) angeordnet ist, wobei weiter in dem Aufnahmegehäuse (32) ein in Bezug auf die Motorwelle (5) radialer Luftaustritt ausgebildet ist und ein Schalldämmmaterial (61) in dem Aufnahmegehäuse (32) aufgenommen ist, wobei das Schalldämmmaterial (61) von der austretenden Luft durchsetzt ist, welches Schalldämmmaterial (61) ein offenporiger Weich-Schaumstoff ist und weiter in dem Schaumstoff jedenfalls im Austrittsbereich (56) radial gerichtete Durchgangsöffnungen (65) in dem Schaumstoff (61) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung des schraubenlinienförmigen Verlaufs ein Leitteil (50) vorgesehen ist, das außen auf dem Motorgehäuse (7) aufgebracht ist und das Motorgehäuse (7) auf seinem Umfang nur teilweise, jedenfalls aber im Bereich des radialen Luftaustritts umgibt. 4
2. 2. Elektromotor nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitteil (50) aus einem Weichkunststoff wie etwa Weich-PVC besteht. Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitteil (50) das Motorgehäuse (7) über mehr als 90° umgibt. Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche öder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitteil (50) das Motorgehäuse (7) über die Hälfte seines Umfanges umgibt. Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitteil (50) einen sich in Strömungsrichtung vergrößernden, in Umfangsrichtung des Motorgehäuses (7) verlaufenden Luftweg bildet. Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitteil (50) mittels einer Formschlussverbindung zum Motorgehäuse (7) im Hinblick auf den Gehäuseumfang festgelegt ist. Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (2) an seinem dem Ventilator (6) gegenüberliegenden Ende ein die Motorwelle (5) lagerndes Motorlager (10) auf weist und dass das Motorlager (10) von einem, Strömungswege (41) ausbildenden Lagerdämpfungsteil (40) tiberfangen ist. Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass '" IX '" IX • · • · • · das Lagerdämpfungsteil (40) aus einem Weichkunststoff wie etwa Weich-PVC besteht.
3. 9. Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Lagerdämpfungsteil (40) ein oder mehrere Strömungswege (41) radial auf das Motorlager (10) gerichtet ausgebildet sind.
4. 10.. Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerdämpfungsteil (40) axial auf einem das Motorlager (10) umgebenden Motorgehäusebereich abgestützt ist.
5. 11. Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerdämpfungsteil (40) eine in Radialrichtung abgestufte Stützfläche aufweist, wobei eine zweite Stufe (46) erst bei erhöhter Belastung in Wirkung tritt.
6. 12. Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerdämpfungsteil (40) mittels einer Formschlussverbindung zum Motorgehäuse (7) festgelegt ist.
7. 13. Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerdämpfungsteil (40) einen Orientierungsvorsprung (70) aufweist zum orientierungsrichtigen Einbau in das Aufnahmegehäuse (32). I I

   ii
8. 14. Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass ' V das Lagerdämpfungsteil (40) einstückig mit dem Leitteil (50) ausgebildet ist.
9. 15. Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausblasöffnung (57) in dem Aufnahmegehäuse (32) einen größeren Querschnitt aufweist als die motorseitigen Öffnungen des Ventilators >)· \
10. 16. Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausblasöffnung (57) des Aufnahmegehäuses (32) außenseitig durcheinen Ausblasfilter (59) überdeckt ist.
11. 17. Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausblasfilter (59) mittels Stützen (60) von der Ausblasöffnung "(57) distanziert ist. H Nov. 2006