DE10039971A1 - Halterungsstruktur für ein Drehelement - Google Patents
Halterungsstruktur für ein DrehelementInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Welle (Drehwelle) 121, die in einer Nabelwulst 111 eines Zentrifugallüfters 110 durch einen Übertragungssitz bzw. einen Grenzflächensitz im Presssitz angebracht ist, wobei die Drehkraft auf den Lüfter 110 durch eine Drehverhinderungskappe 140 aus Metall übertragen wird, die an der Welle 121 befestigt ist. Hierdurch kann die Presssitzfestigkeit aufgrund einer deutlichen Erhöhung des Kontaktflächendrucks zwischen der Welle 121 und der Drehverhinderungskappe 140 verbessert werden, und hierdurch kann eine große Drehkraft von der Welle 121 auf den Zentrifugallüfter 110 durch die Drehverhinderungskappe 140 übertragen werden.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halterungsstruktur für
einen Rotor, der insbesondere vorteilhafterweise verwendet
werden kann, um einen (Kunst)harz-Zentrifugallüfter an einer
Drehwelle, wie etwa einer Motorantriebswelle, anzubringen.
Bei einer Halterungsstruktur für einen Kunstharzlüfter und ei
ne Welle, die beispielsweise in der japanischen ungeprüften
Patentschrift Nr. 6-29298 offenbart ist, ist ein Rutschverhin
derungselement (ein Element zum Verhindern von Rutschen bzw.
von Schlupf) aus Siliconharz in einen Vorsprung (Nabenwulst)
des Lüfters presseingesetzt und der Lüfter ist an der Drehwel
le (Motorwelle) durch das Rutschverhinderungselement befes
tigt.
In einem relativ kleinen Lüfter, wie etwa einen Umwälzlüfter,
der in einem Kühlschrank bzw. Kühlapparat verwendet wird, ist
es möglich, Drehkraft durch die Reibung zwischen dem Silicon
gummi-Rutschverhinderungselement und der Drehwelle zu übertra
gen; bei einem relativ großen Lüfter bzw. einem Zentrifugal
lüfter und dergleichen, bei welchem eine große Drehkraft über
tragen werden muß, ist es jedoch unmöglich, Reibung (Kontakt
druck, Passsitz-Toleranz) bereitzustellen, die groß genug ist,
um die große Drehkraft zwischen dem Rutschverhinderungselement
und der Drehwelle zu übertragen, weil die mechanische Festig
keit des Silicongummi-Rutschverhinderungselements klein ist.
Um eine große Drehkraft zu übertragen, wie etwa bei einem re
lativ großen Lüfter bzw. einem Zentrifugallüfter und derglei
chen, ist es bekannt, eine Drehwelle mit allgemein D-förmigem
Querschnitt zu verwenden, wie in Fig. 11A gezeigt, wobei eine
Wellenbohrung eines Vorsprung des Lüfters einen entsprechenden
D-förmigen Querschnitt aufweist, so dass die Drehwelle allge
mein D-förmigen Querschnitts in die Wellenbohrung allgemein D-
förmigen Querschnitts eingepasst wird bzw. werden kann.
Bei dieser Lösung ist die Form der Wellenbohrung jedoch asym
metrisch, und dadurch wird die Spannung bzw. Belastung auf den
Eckenabschnitten konzentriert, in welchen der bogenförmige Ab
schnitt der D-Form mit ihrem linearen Abschnitt verbunden ist,
was dazu führt, dass die Ermüdungsverformung (beispielsweise
Kriechen und dergleichen) des (Kunst)harzmaterials in den
Eckenabschnitten beschleunigt wird.
Wenn die Achse (Drehzentrum) des Lüfters von der Achse (Dreh
zentrum) der Drehwelle abweicht, beginnt der Lüfter durch die
Entwicklung der Ermüdungsverformung zu schwingen, so dass von
dem Lüfter (dem Luftgebläse) Geräusch erzeugt wird. Dasselbe
trifft für eine Drehwelle zu, deren Querschnittsform ein dop
pelt kegelstumpfförmiger Kreis mit zwei linearen Abschnitten
ist, wie in Fig. 11B gezeigt.
Das Geräuschproblem kann beseitigt werden, indem eine Drehwel
le verwendet wird, die aus einer kreisrunden Stange mit einer
symmetrischen Querschnittsform hergestellt ist, so dass keine
Konzentration von Spannung auf einen Teil oder Teile der Wel
lenbohrung stattfindet, was dazu führt, dass die Ermüdungsver
formung begrenzt bzw. unterbunden wird. Die runde Drehwelle,
die in die runde Drehwellenbohrung eingesetzt ist, vermag je
doch nicht die relativ große Drehkraft zu übertragen, wie bei
einem relativ großen Lüfter bzw. einem Zentrifugallüfter und
dergleichen, wie vorstehend angeführt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine
Halterungsstruktur für ein Drehelement zu schaffen, bei wel
chem eine große Drehkraft einer Drehwelle, die aus einer run
den Stange besteht, auf ein (Kunst)harzdrehelement übertragen
werden kann, wie etwa auf einen Lüfter oder dergleichen, wäh
rend seine Ermüdungsverformung beschränkt ist.
Um die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, ist in Überein
stimmung mit der vorliegenden Erfindung ein Einführloch, in
welchem eine Drehwelle gebildet ist, entlang einer Drehachse
des Rotors gebildet; der Rotor ist an einer Stelle relativ zu
der Drehwelle durch Anbringen bzw. Einpassen der Drehwelle in
den bzw. in das Einführloch positioniert, und ein Drehkraft
übertragungselement ist vorgesehen, das einen zylindrischen
Presssitzabschnitt aufweist, der auf bzw. an die Drehwelle im
Presssitz angebracht ist, und einen Übertragungsabschnitt, der
dazu ausgelegt ist, die Drehkraft der Drehwelle zu übertragen,
die an den Presssitzabschnitt an den Rotor übertragen wird.
Durch diese Anordnung wird die Drehkraft von der Drehwelle an
den Rotor hauptsächlich bzw. in erster Linie durch das Dreh
kraftübertragungselement übertragen. Da das Drehkraftübertra
gungselement aus einem vom Rotor getrennten Teil hergestellt
ist, ist es außerdem möglich, das Drehkraftübertragungsele
ment, welches die Drehkraft überträgt, aus einem Material her
zustellen, dessen mechanische Festigkeit höher ist als dieje
nige des (Kunst)harzes, aus welchem der Rotor hergestellt ist.
Da außerdem der Kontaktflächendruck zwischen dem Rotor und dem
Drehkraftübertragungselement ausreichend vergrößert werden
kann, um die Presssitzfestigkeit zu verbessern, kann eine gro
ße Drehkraft von der Drehwelle auf den Rotor übertragen wer
den.
Da eine große Drehkraft übertragen werden kann, ohne die Dreh
welle im Querschnitt mit einer D-Form oder einer Doppelkegel
stumpfform zu versehen, ist es außerdem möglich, den Herstel
lungsprozeß wegzulassen, den D-förmigen Querschnitt bzw. die
doppelkegelstumpfförmige Gestalt der Drehwelle auszubilden.
Zusätzlich zu vorstehend Angeführtem ist es nicht erforder
lich, die Positionen des D-förmigen Querschnitts bzw. die dop
pelkegelstumpfförmige Gestalt der Drehwelle und des Rotors
beim Zusammenbau zu wählen bzw. auszurichten. Insbesondere ist
es möglich, den Rotor an der Drehwelle in einer beliebigen Po
sition anzubringen, was zu einer Verringerung der Zusammenbau-
bzw. Montagezeit und der Herstellungskosten führt.
Da die Verbindung des Rotors mit der Drehwelle beendet wird,
indem das Drehkraftübertragungselement auf bzw. an die Dreh
welle im Presssitz angebracht wird, ist es außerdem nicht er
forderlich, den Rotor mittels Schrauben oder Klammern und der
gleichen zu befestigen bzw. festzulegen, um zu verhindern,
dass dieser herunterrutscht. Die Anzahl von Bauteilen und die
Anzahl der Herstellungsprozesse kann deshalb verringert wer
den, was zu einer weiteren Verringerung der Herstellungskosten
führt.
Wie vorstehend angeführt, ist es in Übereinstimmung mit der
vorliegenden Erfindung möglich, die Herstellungskosten zu ver
ringern, während eine sichere Übertragung einer großen Dreh
kraft von der Drehwelle auf den Rotor sichergestellt wird, und
den fortschreitenden Verlauf der Ermüdungsverformung zu be
grenzen, indem die Drehwelle in Form einer runden Stange ein
gesetzt wird.
Die vorliegende Erfindung lässt sich besser unter Bezug auf
die anliegenden Zeichnungen und die bevorzugten Ausführungs
formen der Erfindung verstehen.
Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht eines Gebläses in Überein
stimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Vorsprungs eines
Gebläses in Übereinstimmung mit einer ersten Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Rutschverhin
derungskappe.
Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Vorsprungs eines
bekannten Gebläses.
Fig. 5 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Vorsprungs eines
bekannten Gebläses.
Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Rutschverhin
derungskappe in Übereinstimmung mit einer zweiten Aus
führungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Rutschverhin
derungskappe in Übereinstimmung mit einer dritten Aus
führungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Rutschverhin
derungskappe in Übereinstimmung mit einer vierten Aus
führungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 9 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Rutschverhin
derungskappe in Übereinstimmung mit einer fünften Aus
führungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 10 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Rutschverhin
derungskappe in Übereinstimmung mit einer sechsten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 11A und 11B zeigen Schnittansichten unterschiedlicher
Beispiele bekannter Wellen.
Bei dieser Ausführungsform ist eine Halterungsstruktur für ein
Gebläse und einen Rotor in Übereinstimmung mit der vorliegen
den Erfindung auf einen Zentrifugallüfter einer Klimaanlage
für ein Fahrzeug angewendet. Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht
eines Zentrifugalgebläses 100 (auf das nachfolgend als Gebläse
Bezug genommen wird) in Übereinstimmung mit einer ersten Aus
führungsform der Erfindung.
In Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 110 einen Zentrifugal-
Mehrschaufellüfter (auf den nachfolgend als Lüfter Bezug ge
nommen ist), der in Richtung der Drehachse (Drehwelle) 101 ge
saugte Luft in Richtung auf die radialen und Auswärtsrichtun
gen bläst, und die Bezugsziffer 120 bezeichnet einen elekt
risch angetriebenen Motor (eine Antriebseinrichtung), der den
Lüfter 110 in Drehung versetzt.
Der Lüfter 110 ist mit einer Nabenwulst (vorliegend auch als
Vorsprung bezeichnet) 111 versehen, der bzw. die die Drehkraft
(Antriebskraft) von einer Antriebswelle 121 (die nachfolgend
als Welle bezeichnet ist) des elektrisch angetriebenen Motors
120 aufnimmt, und mehreren Schaufeln 112, die mit der Naben
wulst 111 verbunden sind, um die Welle 121 in Drehung zu ver
setzen. Der Lüfter 110 (die Nabenwulst 111, die Schaufeln 112
und dergleichen) ist integral aus thermoplastischem Kunststoff
(beispielsweise Polypropylen (PP) bei dieser Ausführungsform)
geformt, und die Welle 121 ist aus Metall (beispielsweise ei
ner kaltfertig-bearbeiteten Rundstange gemäß JIS S45C bzw. SUJ
bei dieser Ausführungsform) hergestellt.
Die Bezugsziffer 130 bezeichnet ein Schneckengehäuse, welches
den Lüfter 110 aufnimmt und im Innern einen Luftdurchlaß 131
für Luft festlegt, die von dem Lüfter 110 ausgeblasen wird.
Die Bezugsziffer 132 bezeichnet die Ansaugöffnung, durch wel
che Luft in das Schneckengehäuse 130 (Lüfter 110) eingeleitet
wird. Es wird bemerkt, dass ein Schalltrichter bzw. ein Trich
ter 133 integral mit dem Schneckengehäuse 130 um den Außenrand
der Ansaugöffnung 132 gebildet ist, um die Saugluft in den
Lüfter 110 zu leiten.
Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Paß- bzw. Anbring
abschnitts zwischen der Nabenwulst 111 und der Welle 121, wo
bei die Nabenwulst 111 (Lüfter 110) mit einem Einführloch bzw.
Einsetzloch 111a versehen ist, in welchem die Welle (Drehwel
le) 121 in Form einer runden Stange eingesetzt bzw. eingeführt
ist. Das Einführloch erstreckt sich entlang der Drehachse 101
des Lüfters 110. Die Welle 121 wird in das Einführloch 111a
mit einem Übergangssitz bzw. einem Grenzflächensitz eingesetzt
bzw. eingeführt.
Die Bezugsziffer 140 bezeichnet eine Drehverhinderungskappe
(ein Drehkraftübertragungselement), die aus Metall (beispiels
weise JIS S60CM, das bei dieser Ausführungsform einer Wärmebe
handlung zu Erzielung von Hv400 unterworfen wurde) hergestellt
ist, die Drehkraft der Welle 121 auf die Nabenwulst 111 (Lüf
ter 110) überträgt. Die Drehverhinderungskappe (auf die nach
folgend als Kappe Bezug genommen ist) 140 ist mit einem zy
lindrischen Presssitzabschnitt 141 versehen, der auf die Welle
121 im Presssitz angebracht und an diesen befestigt ist, und
mit einem zylindrischen Abdeckabschnitt 142, welcher das Vor
derende der Nabenwulst 111 abdeckt.
Der Abdeckabschnitt 142 ist auf seinem Ende in Gegenüberlage
zu dem Presssitzabschnitt 141 mit einer allgemein U-förmigen
Nut bzw. mehreren derartigen Nuten (Übertragungsabschnitt 143)
versehen, die ein offenes Ende aufweist bzw. offene Enden auf
weisen, wie in Fig. 3 gezeigt. Die Nabenwulst 111 (Lüfter 110)
ist mit einem Vorsprung bzw. Vorsprüngen 113 versehen, die in
tegral mit ihm gebildet sind, und zwar in Übereinstimmung mit
der Nut bzw. den Nuten 143, wie aus Fig. 2 hervorgeht.
Die Drehkraft der Welle 121, die durch den Presssitzabschnitt
141 übertragen wird, wird auf der Nabenwulst 111 (Lüfter 110)
durch Eingriff oder Einsetzen des Vorsprungs 113 in die Nut
143 vom offenen Ende aus übertragen.
Wie in Fig. 3 gezeigt, ist das offene Ende der Nut 143 mit Ab
rutschverhinderungsklauen 144 versehen, die sich einwärts
erstrecken, so dass dann, wenn die Abrutschverhinderungsklauen
144 mit dem Vorsprung 113 in Eingriff stehen, kein unbeabsich
tigtes Ausrücken des Vorsprungs 113 aus der Nut 143 stattfin
det.
Die Kappe 140 wird wie folgt hergestellt.
Der Zuschnittmaterial aus JIS (japanischer Industrie-Standard)
S60CM wird einem Tiefzieh(preß)vorgang unterworfen, um einen
Abschnitt entsprechend dem Abdeckabschnitt 142 allgemein in
Form eines Bechers zu bilden (Tiefziehprozeß). Der derart her
gestellte allgemein becherförmige Abschnitt wird an seinem Bo
den gestanzt bzw. durchstanzt, um ein Loch entsprechend dem
Einführloch 111a zu bilden (Stanzprozeß). Daraufhin wird ein
Entgratungs- bzw. Abstreckziehen ausgeführt, um einen zylind
rischen Abschnitt entsprechend dem Presssitzabschnitt 141 zu
bilden (Prozeß zum Ausbilden des zylindrischen Abschnitts).
Daraufhin wird der Zuschnitt einer Wärmebehandlung ausgesetzt,
um eine Vickershärte von ungefähr Hv 300 bis 400 zu erreichen,
und daraufhin wird er gegebenenfalls dehydriert, um einen ver
zögerten bzw. späteren Bruch zu verhindern.
Der Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts ist kleiner
als der Durchmesser der Welle 121, und der zylindrische Ab
schnitt wird damit elastisch verformt, um bei der dargestell
ten Ausführungsform einen größeren Durchmesser einzunehmen,
wenn der zylindrische Abschnitt auf die Welle 121 im Presssitz
angebracht wird. Es wird bemerkt, dass der Lüfter 110, an wel
chem die Kappe 140 angebracht wurde, auf die Welle 141 gemein
sam mit der Kappe 140 im Presssitz angebracht wird.
Die Merkmale der ersten Ausführungsform sind wie folgt.
Bei der ersten Ausführungsform liegt die Welle 121 in Form ei
ner runden Stange vor und das Welleneinführloch 111a ist ein
dem entsprechendes rundes Loch. Folglich wird die Spannung
bzw. Belastung am Kontaktabschnitt der Nabenwulst 111 (Lüfter
110) mit der Welle 121 gleichmäßig gemacht und der Fortschritt
einer ungleichmäßigen Ermüdungsspannung des (Kunst)harzes wird
begrenzt, was zu einer Verringerung der Schwingung und des Ge
räusches aufgrund der Ermüdungsverformung führt.
Die Drehkraft von der Welle 121 wird auf den Lüfter 110 (Na
benwulst 111) hauptsächlich durch die Kappe 140 übertragen. Da
die Kappe 140 aus einem vom Lüfter 110 getrennten Teil herge
stellt wird, ist es möglich, die Kappe 140, welche die Dreh
kraft überträgt, aus einem Metall herzustellen, dessen mecha
nische Festigkeit höher ist als diejenige von (Kunst)harz, aus
welchem der Lüfter 110 hergestellt ist. Es ist deshalb mög
lich, die Presssitzfestigkeit zu vergrößern durch ausreichen
des Erhöhen des Kontaktflächendrucks und der Toleranzspannung
der Welle 121 und der Kappe 140, und hierdurch kann die große
Drehkraft von der Welle 121 auf den Lüfter 110 (Nabenwulst
111) übertragen werden.
Da es möglich ist, eine große Drehkraft ohne Bilden der Quer
schnittsform der Welle 121 in eine D-Form oder eine Doppelke
gelstumpfform zu übertragen, kann außerdem der Prozeß entfal
len, die Querschnittsform der Welle 121 in D-Form oder Doppel
kegelstumpfform auszubilden. Dies führt zu einer Verringerung
der Herstellungskosten für das Gebläse 100.
Da der Zusammenbau bzw. die Montage des Lüfters 110 und der
Welle 121 lediglich dadurch fertiggestellt wird, dass die Kap
pe 140 auf die Welle 121 im Presssitz angebracht wird, ist es
außerdem nicht erforderlich, ein Mittel, wie etwa eine Klammer.
Cr oder eine Schraube Sc vorzusehen, um zu verhindern, dass
der Lüfter 110 von der Welle 121 herunterrutscht, wie in Fig.
4 und 5 gezeigt. In Übereinstimmung mit der Ausführungsform
ist es folglich möglich, die Anzahl an Bauteilen des Gebläses
100 zu verringern und seine Herstellungsprozesse zu reduzie
ren, wodurch die Herstellungskosten des Gebläses 100 verrin
gert werden.
Wie aus vorstehender Erläuterung hervorgeht, ist es in Über
einstimmung mit der Ausführungsform möglich, die Herstellungs
kosten des Gebläses 100 zu verringern, während die Ermüdungs
verformung aufgrund der Verwendung der runden Welle begrenzt
bzw. beschränkt wird und Übertragung einer großen Drehkraft
von der Drehwelle 121 auf den Lüfter 110 (Nabenwulst 111) zu
übertragen.
Wie vorstehend angeführt, erfolgt die Übertragung der Dreh
kraft hauptsächlich durch die Kappe 140 und die Positionierung
des Lüfters 110 wird ausgeführt, indem der Lüfter 110 auf der
Welle 121 durch einen Übertragungssitz oder Grenzflächensitz
im Presssitz angebracht wird. Die Drehkraft wird damit direkt
von der Welle 121 auf den Lüfter 110 durch den Presssitz des
Lüfters 110 auf der Welle 121 übertragen, und zwar durch einen
Übertragungssitz bzw. einen Grenzflächensitz.
Bei der Ausführungsform ist die Presssitztoleranz δ durch fol
gende Gleichung festgelegt:
δ = 2 × P × r × C (1)
wobei
P: Einpassdruck (Kontaktflächendruck)
r: Radius des Paß(sitz)abschnitts
C: abhängig von der Plattendicke und dem Plattenmaterial und dergleichen ermittelter Koeffizient
P: Einpassdruck (Kontaktflächendruck)
r: Radius des Paß(sitz)abschnitts
C: abhängig von der Plattendicke und dem Plattenmaterial und dergleichen ermittelter Koeffizient
P = N/(µ × A) (2)
Wobei
N: die zur Verhinderung der Drehung notwendige Kraft
µ: Reibungskoeffizient
A: Kontaktfläche
N: die zur Verhinderung der Drehung notwendige Kraft
µ: Reibungskoeffizient
A: Kontaktfläche
Um eine vorbestimmte Passsitztoleranz (Kontaktflächendruck) im
Fall der Verwendung von Kunstharz (natürlichem PP) zu erzie
len, übertrifft die durch den Presssitz erzeugte Spannung eine
vorbestimmte Toleranzspannung eines (Kunst)harzes, und damit
ist es unmöglich, die erforderliche Drehkraft ausschließlich
durch den Presssitz zwischen dem Lüfter 110 (Nabenwulst 111)
und der Welle 121 zu übertragen.
Um eine große Drehkraft ausschließlich durch den Presssitz
zwischen der Welle und dem Lüfter zu übertragen, ist es alter
nativ erforderlich, hochfestes (Kunst)harz zu verwenden, wie
etwa glasfaserverstärktes Harz, was jedoch eine Erhöhung der
Herstellungskosten des Lüfters 110 mit sich bringt.
Bei der Ausführungsform der Erfindung wird die Drehkraft je
doch hauptsächlich durch die Kappe 140 übertragen, und es
nicht erforderlich, den Lüfter 110 aus hochfestem (Kunst)harz
herzustellen, was zu einer Verringerung der Herstellungskosten
für den Lüfter 110 führt.
Bei der Ausführungsform der Erfindung ist die Kappe 140 aus
JIS SUS, SCr bzw. SCM und dergleichen hergestellt.
Wenn der Versuch unternommen wird, eine vorbestimmte Press
sitztoleranz unter Verwendung der (vorstehend genannten) For
meln zu erhalten, wird bemerkt, dass die Kontaktfläche zwi
schen der Kappe 140 und der Welle 121 größer ist als die Kon
taktfläche zwischen dem Lüfter 110 (Nabenwulst 111) und der
Welle 121.
Bei der ersten Ausführungsform ist der Vorsprung 113 der Na
benwulst 111 in Eingriff in die Nut 143 des Abdeckabschnitts
142 gebracht bzw. dort angebracht, um einen Drehübertragungs
abschnitt zu bilden, welcher die auf die Kappe 140 übertragene
Drehkraft auf dem Lüfter 110 überträgt. Bei einer zweiten Aus
führungsform und wie in Fig. 6 gezeigt, ist der Abdeckab
schnitt 142 auf seinem Ende mit Vorsprüngen 145 versehen, die
in Richtung auf die Nabenwulst 111 vorspringen, und die Naben
wulst 111 ist auf ihrem Abschnitt entsprechend den Vorsprüngen
145 mit Eintiefungen (nicht gezeigt) vorgesehen, in welchen
die Vorsprünge eingesetzt sind, um den Drehübertragungsab
schnitt zu bilden.
Da jeder der Vorsprünge 145 an seinem Vorderende spitzwinklig
ist, ist es alternativ möglich, die scharfen Spitzen der Vor
sprünge 145 in die entsprechenden Abschnitte der Nabenwulst
111 zu stoßen und in Eingriff zu bringen, ohne die Eintiefun
gen auf der Nabenwulst 111 vorzusehen.
Bei einer in Fig. 7 gezeigten dritten Ausführungsform ist die
Querschnittsform des Abdeckabschnitts 142 D-förmig und die Na
benwulst 111 ist mit einer (nicht gezeigten) Bohrung bzw. ei
nem Loch versehen, in die bzw. das der D-förmige Abdeckab
schnitt 142 eingesetzt ist, um den Drehübertragungsabschnitt
zu bilden.
Bei einer in Fig. 8 gezeigten vierten Ausführungsform ist der
zylindrische Abdeckabschnitt 142 in die Nabenwulst 111 pre
ßeingepaßt, um den Drehübertragungsabschnitt zu bilden.
Da der Innendurchmesser des Abdeckabschnitts 142 größer als
der Durchmesser der Welle 121 ist, ist es möglich, die Kraft
zu verringern, die erforderlich ist, die Drehung zu verhin
dern, damit dieselbe Drehkraft auf den Lüfter 110 (die Naben
wulst 111) übertragen werden kann. Folglich kann der Kontakt
flächendruck zwischen der Nabenwulst 111 und der Kappe 140
(Abdeckabschnitt 142) verringert werden, und damit ist es mög
lich, die Drehkraft durch den Presssitz ohne Verstärken des
(Kunst)harzes zu übertragen.
Bei einer in Fig. 9 gezeigten fünften Ausführungsform ist der
Abdeckabschnitt 142 mit einem sich radial und auswärts erstre
ckenden Vorsprung 146 versehen und die Nabenwulst 111 ist mit
einer (nicht gezeigten) Eintiefung versehen, in welche der
Vorsprung 146 eingepaßt ist, um den Drehübertragungsabschnitt
zu bilden.
Wie in Fig. 10 gezeigt, ist bei einer sechsten Ausführungsform
der Erfindung der Abdeckabschnitt 142 auf seinem Ende mit ei
nem rechteckigen Flansch 147 versehen, der sich in den radia
len und Auswärtsrichtungen erstreckt. Der Flansch 147 ist mit
Bohrungen bzw. Löchern 147a versehen, in welche (nicht gezeig
te) Schrauben eingesetzt bzw. eingeführt sind, um die Kappe
140 an der Nabenwulst 111 zu befestigen.
Alternativ ist es möglich, ein beliebiges Befestigungsmittel
anstelle der Schrauben zu verwenden, wie etwa Nieten oder
Stifte und dergleichen.
Der zylindrische Abschnitt, der in dem Prozeß zur Bildung des
zylindrischen Abschnitts gebildet wird, wird auf die Welle 121
im Presssitz angebracht, während bei der ersten Ausführungs
form der zylindrische Abschnitt elastisch verformt wird, um
seinen Durchmesser aufzuweiten. Bei einer siebten Ausführungs
form ist die Kappe 140 alternativ aus weichem Eisen, Gussei
sen, Kupfer bzw. Aluminium, wie etwa kaltgerolltem Kohlen
stoffblech (SPCE, SECC) hergestellt, und der Innendurchmesser
des zylindrischen Abschnitts ist kleiner als der Durchmesser
der Welle 121, so dass die Kappe 140 auf die Welle 121 im
Presssitz angebracht wird.
Wenn bei dieser Ausführungsform der zylindrische Abschnitt
(Presssitzabschnitt 141) auf die Welle 121 im Presssitz ange
bracht wird, tritt keine elastische Verformung des zylindri
schen Abschnitts auf, sondern eine plastische Verformung des
selben.
Diese Ausführungsform entspricht einer Kombination der ersten
mit der vierten Ausführungsform. Mehr im einzelnen ist der Ab
deckabschnitt 142 auf die Nabenwulst 111 im Presssitz ange
bracht, und der Eingriff des Vorsprungs bzw. der Vorsprünge
113 in die Nut bzw. die Nuten 143 wird vorgenommen, um den
Drehübertragungsabschnitt zu bilden.
Obwohl die Kappe 140 bei den vorausgehenden Ausführungsformen
aus Metall hergestellt ist, ist es möglich, die Kappe 140 aus
hochfestem (Kunst)harz, wie etwa PPS, oder aus (Kunst)harz
herzustellen, das zugunsten seiner Zugfestigkeit mit Glasfa
sern oder Kohlenstofffasern verstärkt ist, und dergleichen.
Diese Harze sind teurer als das Material des Lüfters 110; wenn
jedoch ausschließlich die Kappe 140 aus einem derartigen
(Kunst)harz hergestellt wird, ist hiermit nur eine sehr gerin
ge Erhöhung der Herstellungskosten verbunden.
Die Anwendung der Halterungsstruktur eines Rotors und das Zu
sammenbauverfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Er
findung ist nicht beschränkt auf ein Gebläse; vielmehr kann
die Erfindung auf andere Rotoren Anwendung finden.
Obwohl die vorstehende Erläuterung spezielle Ausführungsformen
anspricht, kann die Erfindung in unterschiedlicher Weise durch
einen Fachmann auf diesem Gebiet der Technik modifiziert wer
den, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, die in den An
sprüchen festgelegt ist.
Claims (10)
1. Halterungsstruktur für einen Rotor zum Anbringen eines
Kunstharzrotors (110) an einer Drehwelle (121) in Form ei
ner runden Stange, wobei
ein Einführloch (111a), in welches die Drehwelle (141) ein gesetzt ist, entlang einer Drehachse (101) des Rotors (110) gebildet ist,
der Rotor (110) relativ zu der Drehwelle (121) durch Ein setzen der Drehwelle (121) in das Einführloch (111a) an Ort und Stelle positioniert ist,
ein Drehkraftübertragungselement (140) mit einem zylindri schen Presssitzabschnitt (141) vorgesehen ist, der auf der Drehwelle (121) im Presssitz angebracht ist, und einen Ü bertragungsabschnitt (142, 145, 146, 147a) aufweist, der dazu ausgelegt ist, die Drehkraft der Drehwelle (121), die auf den Presssitzabschnitt (141) übertragen wird, auf den Rotor (110) zu übertragen.
ein Einführloch (111a), in welches die Drehwelle (141) ein gesetzt ist, entlang einer Drehachse (101) des Rotors (110) gebildet ist,
der Rotor (110) relativ zu der Drehwelle (121) durch Ein setzen der Drehwelle (121) in das Einführloch (111a) an Ort und Stelle positioniert ist,
ein Drehkraftübertragungselement (140) mit einem zylindri schen Presssitzabschnitt (141) vorgesehen ist, der auf der Drehwelle (121) im Presssitz angebracht ist, und einen Ü bertragungsabschnitt (142, 145, 146, 147a) aufweist, der dazu ausgelegt ist, die Drehkraft der Drehwelle (121), die auf den Presssitzabschnitt (141) übertragen wird, auf den Rotor (110) zu übertragen.
2. Halterungsstruktur für einen Rotor nach Anspruch 1, wobei
der Übertragungsabschnitt (142) im Presssitz am Rotor (110)
angebracht ist.
3. Halterungsstruktur für einen Rotor nach Anspruch 1, wobei
der Übertragungsabschnitt (142) am Rotor (110) im Presssitz
angebracht ist und im Eingriff mit diesem steht.
4. Halterungsstruktur für einen Rotor nach Anspruch 1, wobei
die Drehwelle (121) durch einen Übertragungssitz oder einen
Grenzflächensitz in dem Einführloch (111a) eingesetzt ist.
5. Halterungsstruktur für einen Rotor nach Anspruch 1, wobei
der Übertragungsabschnitt (142) mit einem Drehübertragungs
unterstützungsmechanismus (143, 144, 145, 146, 147, 147a)
derart versehen ist, dass die Drehkraft von dem Übertra
gungsabschnitt (142) auf den Rotor über den Drehübertra
gungsunterstützungsmechanismus (143, 144, 145, 146, 147,
147a) übertragen wird.
6. Halterungsstruktur für einen Rotor nach einem der Ansprüche
1 bis 5, wobei das Drehkraftübertragungselement (140) aus
Metall hergestellt ist.
7. Halterungsstruktur für einen Rotor nach einem der Ansprüche
1 bis 5, wobei das Drehkraftübertragungselement (140) aus
Kunstharz mit einer höheren Festigkeit als diejenige des
Rotors hergestellt ist.
8. Halterungsstruktur für einen Rotor nach einem der Ansprüche
1 bis 7, wobei der Rotor einen Zentrifugallüfter mit einer
Anzahl von Schaufeln um seine Drehachse zum Blasen von Luft
ist, die in Richtung der Drehachse in den radialen und Aus
wärtsrichtungen eingeleitet wird.
9. Verfahren zum Zusammenbauen der Halterungsstruktur für ei
nen Rotor nach Anspruch 6, wobei die Drehwelle in den zy
lindrischen Abschnitt des Presssitzabschnitts (141) im
Presssitz unter elastischer Verformung des zylindrischen
Abschnitts derart angebracht wird, dass das Drehkraftüber
tragungselement (140) an der Drehwelle (121) angebracht
wird.
10. Verfahren zum Zusammenbauen der Halterungsstruktur für ei
nen Rotor nach Anspruch 6, wobei die Drehwelle in den zy
lindrischen Abschnitt des Presssitzabschnitts (141) im
Presssitz angebracht wird, während eine plastische Verfor
mung des zylindrischen Abschnitts hervorgerufen wird, so
dass das Drehkraftübertragungselement an der Drehwelle
(121) angebracht wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23079399 | 1999-08-17 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10039971A1 true DE10039971A1 (de) | 2001-05-10 |
Family
ID=16913368
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2000139971 Withdrawn DE10039971A1 (de) | 1999-08-17 | 2000-08-16 | Halterungsstruktur für ein Drehelement |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10039971A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9797255B2 (en) * | 2011-12-14 | 2017-10-24 | Nuovo Pignone S.P.A. | Rotary machine including a machine rotor with a composite impeller portion and a metal shaft portion |
US9810235B2 (en) | 2009-11-23 | 2017-11-07 | Massimo Giannozzi | Mold for a centrifugal impeller, mold inserts and method for building a centrifugal impeller |
US9810230B2 (en) | 2009-05-08 | 2017-11-07 | Nuovo Pignone Srl | Impeller for a turbomachine and method for attaching a shroud to an impeller |
US9816518B2 (en) | 2009-11-23 | 2017-11-14 | Massimo Giannozzi | Centrifugal impeller and turbomachine |
US11162505B2 (en) | 2013-12-17 | 2021-11-02 | Nuovo Pignone Srl | Impeller with protection elements and centrifugal compressor |
-
2000
- 2000-08-16 DE DE2000139971 patent/DE10039971A1/de not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9810230B2 (en) | 2009-05-08 | 2017-11-07 | Nuovo Pignone Srl | Impeller for a turbomachine and method for attaching a shroud to an impeller |
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US11162505B2 (en) | 2013-12-17 | 2021-11-02 | Nuovo Pignone Srl | Impeller with protection elements and centrifugal compressor |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8130 | Withdrawal |