DE102007055207A1

DE102007055207A1 - Gebläsemotor

Info

Publication number: DE102007055207A1
Application number: DE102007055207A
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Kosai Izumi
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2006-11-24
Filing date: 2007-11-19
Publication date: 2008-06-12
Also published as: CN101188373B; US7598634B2; JP2008131836A; JP4291846B2; FR2911167A1; CN101188373A; US20080122322A1

Abstract

In einem Gebläsemotor (10, 100) ist eine Gebläsenabe (54) eines Gebläses (14) integral rotierbar an ein Gehäuse (42) einer Antriebsmotoreinheit (12) angeschlossen. Eine Vielzahl von Rippen (64, 104) erstreckt sich axial von einer inneren Fläche eines Bodenabschnitts (56) der Gebläsenabe (54) zu einem Bodenabschnitt (56) des Gehäuses (42) der Antriebsmotoreinheit (12) und erstreckt sich radial einwärts von einer inneren peripheren Fläche eines röhrenförmigen Abschnitts (60) der Gebläsenabe (54), um einen kühlenden Luftstrom vom Inneren des Gehäuses (42) zum Äußeren des Gehäuses (42) durch Kühlausnehmungen (52) des Gehäuses (42) bei der Rotation der Gebläsenabe (54) zu schaffen. Jede der Vielzahl von Rippen (64, 104) beinhaltet eine Hilfsrippe (74, 114) an einer Stelle, die axial einer entsprechenden von wenigstens einer Kühlausnehmung (52) gegenüberliegt, um die Erzeugung des kühlenden Luftstroms bei der Rotation der Gebläsenabe (54) zu erleichtern.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gebläsemotor.
Ein Gebläsemotor ist z. B. aus US 2004/0223845A1 bekannt und wird darin beschrieben. In dem Gebläsemotor aus US 2004/0223845A1 wird eine Welle in einer Antriebsmotoreinheit eines inneren Rotortyps vorgesehen, und ein Gebläse ist mit der Welle verbunden. Das Gebläse hat eine tassenförmige Gebläsenabe. Eine Vielzahl von Blättern wird an einem Äußeren der Gebläsenabe vorgesehen, und eine Vielzahl von Rippen ist in einem Inneren der Gebläsenabe vorgesehen. Darüber hinaus wird eine Vielzahl von Kühlausnehmungen in einem Bodenabschnitt eines Motorgehäuses der Antriebsmotoreinheit vorgesehen. Wenn die Antriebsmotoreinheit mit Strom versorgt wird, um die Welle zum Rotieren zu bringen, wird die Gebläsenabe relativ zum Gehäuse der Antriebsmotoreinheit rotiert, so dass die Blätter rotieren und dadurch einen Luftstrom zum Kühlen eines Kühlerblocks eines Fahrzeugs zu erzeugen. Zu diesem Zeitpunkt wird ein weiterer kühlender Luftstrom ebenfalls von den Rippen der Gebläsenabe erzeugen, um von einem Innern des Gehäuses zur Antriebsmotoreinheit zum Äußeren des Gehäuses der Antriebsmotoreinheit durch die Kühlausnehmungen zu strömen.
Obwohl der kühlende Luftstrom von den Rippen der Gebläsenabe erzeugt wird, um vom Innern des Gehäuses der Antriebsmotoreinheit zum Äußeren des Gehäuses der Antriebsmotoreinheit zu strömen, ist in dem in US 2004/0223845A1 offen gelegten Gebläsemotor eine Flussmenge des kühlenden Luftstroms, der durch das Innere des Gehäuses der Antriebsmotoreinheit strömt, relativ gering. Somit kann das Innere des Antriebsmotors nicht effektiv gekühlt werden.
Die vorliegende Erfindung spricht den obigen Punkt an. Somit ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Gebläsemotor vorzusehen, der in der Lage ist, eine Flussmenge eines kühlenden Luftstroms zu erhöhen, der vom Innern einer Antriebsmotoreinheit hindurchströmt, um das Innere der Antriebsmotoreinheit effektiver zu kühlen.
Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, wird ein Gebläsemotor vorgesehen, der eine Antriebsmotoreinheit und ein Gebläse beinhaltet. Die Antriebsmotoreinheit beinhaltet ein Gehäuse, das einen röhrenförmigen Abschnitt und einen Bodenabschnitt enthält. Der Bodenabschnitt wird an einem axialen Ende des röhrenförmigen Abschnitts vorgesehen und beinhaltet wenigstens eine Kühlausnehmung, die axial durch den Bodenabschnitt hindurch dringt. Das Gebläse beinhaltet eine Gebläsenabe, die integral rotierbar mit dem Gehäuse verbunden ist und von der Antriebsmotoreinheit angetrieben wird. Die Gebläsenabe hat einen röhrenförmigen Abschnitt und einen Bodenabschnitt. Der Bodenabschnitt der Gebläsenabe ist an einem axialen Ende des röhrenförmigen Abschnitts der Gebläsenabe vorgesehen und axial gegenüber dem Bodenabschnitt des Gehäuses angeordnet. Eine Vielzahl von Blättern ist an einer äußeren Fläche des röhrenförmigen Abschnitts der Gebläsenabe vorgesehen. Eine Vielzahl von Rippen erstreckt sich axial von der inneren Fläche des Bodenabschnitts der Gebläsenabe zum Bodenabschnitt des Gehäuses und erstreckt sich radial einwärts von einer inneren peripheren Fläche des röhrenförmigen Abschnitts der Gebläsenabe, um einen kühlenden Luftstrom vom Innern des Gehäuses zum Äußeren des Gehäuses durch die wenigstens eine Kühlausnehmung des Gehäuses bei der Rotation der Gebläsenabe zu erzeugen. Jede der Vielzahl von Rippen beinhaltet eine Hilfsrippe an einer Stelle, die axial gegenüber einer entsprechenden von der wenigstens einen Kühlausnehmung angeordnet ist, um die Erzeugung des kühlenden Luftstroms bei der Rotation der Gebläsenabe zu erleichtern.
Zusammen mit zusätzlichen Aspekten, Merkmalen und Vorteilen wird die Erfindung am besten aus der nachfolgenden Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, in denen:
1 eine axiale Querschnittsansicht eines Gebläsemotors gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine teilweise Aufrissansicht ist, die eine Gebläsenabe und ein Rotorgehäuse des Gebläsemotors der ersten Ausführungsform von einer Rückseite aus betrachtet zeigt;
3 eine perspektivische Ansicht ist, die eine aus einem unterschiedlichen Winkel betrachtete Gebläsenabe zeigt, der unterschiedlich zu dem aus 2 ist;
4 eine Bodenansicht der Gebläsenabe gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
5 ein Diagramm ist, das ein Verhältnis zwischen einem Neigungswinkel von Rippen der Gebläsenabe und einer Windgeschwindigkeit an einem Einlass der Gebläsenabe gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 eine axiale Querschnittsansicht eines Gebläsemotors gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
7 eine vergrößerte Querschnittsteilansicht des Gebläsemotors gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
8A ein Diagramm ist, das ein Analyseergebnis eines Stators des Gebläsemotors gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
8B ein Diagramm ist, das ein Analyseergebnis eines Stators des Gebläsemotors gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
(Erste Ausführungsform)
Nunmehr wird eine Struktur eines Gebläsemotors 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
1 ist eine axiale Querschnittsansicht des Gebläsemotors 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine teilweise Aufrissperspektive, die eine Gebläsenabe 54 und ein Rotorgehäuse 42 des von einer Rückseite betrachteten Gebläsemotors 10 zeigt. 3 ist eine perspektivische Ansicht, die die von einem unterschiedlichen Winkel betrachtete Gebläsenabe 54 zeigt, die von der aus 2 unterschiedlich ist. 4 ist eine Bodenansicht der Gebläsenabe 54. Darüber hinaus ist 5 ein Diagramm, das ein Verhältnis zwischen einem Neigungswinkel der Rippen 64 der Gebläsenabe 54 und einer Windgeschwindigkeit (Luftstromgeschwindigkeit) an einem Einlass 66 der Gebläsenabe 54 zeigt.
Der Gebläsemotor 10 der ersten, in 1 gezeigten Ausführungsform dient zum Kühlen eines Radiators eines Fahrzeugs und wird benachbart zu dem Radiator in einem Motorraum des Fahrzeugs platziert. Der Gebläsemotor 10 beinhaltet eine Antriebsmotoreinheit 12 und ein Gebläse 14.
Die Antriebsmotoreinheit 12 ist aus einem bürstenlosen Motor eines äußeren Rotortyps ausgebildet und beinhaltet einen Stator 16, ein Statorgehäuse 18, einen Rotor 20 und eine Kontrollschaltung 22.
In dem Stator 16 sind über einen Isolator Wicklungen 26 über einen ringförmigen laminierten Kern (Blechpaketkern) 24 gewickelt. Das Statorgehäuse 18 beinhaltet einen scheibenförmigen Gehäuse-Hauptkörper 28. Kühlausnehmungen 30 erstrecken sich durch den Gehäuse-Hauptkörper 28 in einer Wanddickenrichtung radial auswärts eines Mittelteils des Gehäuse-Hauptkörpers 28.
Ein röhrenförmiges Mittelstück 32 wird am Mittelteil des Gehäuse-Hauptkörpers 28 vorgesehen. Das Mittelstück 32 wird in einer durchgehenden Bohrung 34 des laminierten Kerns 24 aufgenommen. Wenn das Mittelstück 32 in die durchgehende Bohrung 34 des laminierten Kerns 24 per Druck eingepasst wird, wird der Stator 16 integral zum Statorgehäuse 18 installiert.
Zwei Tragelemente 36 werden im Mittelstück 32 aufgenommen, um rotierbar eine Welle 38 zu tragen. Ein längliches Ende der Welle 38 steht vom Mittelstück 32 durch eine Bohrung 40 an einem Bodenabschnitt des Mittelstücks 32 nach außen hervor. Ein hervorstehendes Ende der Welle 38 ist an einem zentralen Träger 44 des Rotorgehäuses 42 befestigt, das im Rotor 20 vorgesehen ist.
Der Rotor 20 beinhaltet das Rotorgehäuse 42 eines tassenförmigen Typs. Das Rotorgehäuse 42 nimmt den Stator 16 darin auf. Rotormagnete 48 sind an einer inneren peripheren Fläche eines röhrenförmigen Abschnitts 46 des Rotorgehäuses 42 befestigt. Die Rotormagnete 48 sind radial gegenüber dem laminierten Kern 24 angeordnet, der für den Stator 16 vorgesehen ist. Kühlausnehmungen 52 erstrecken sich durch einen Bodenabschnitt 50 des Rotorgehäuses 42 in der Wanddickenrichtung (axiale Richtung) radial auswärts des Mittelteils des Rotorgehäuses 42.
Der Steuerschaltkreis 22 wird integral für das Statorgehäuse 18 vorgesehen und ist elektrisch mit den Wicklungen 26 verbunden, die im Stator 16 vorgesehen sind. Der Steuerschaltkreis 22 wendet sequenziell elektrischen Strom auf die Wicklungen 26 des Stators 16 basierend auf einem Steuersignal an, das von einer (nicht dargestellten) externen Steuervorrichtung ausgegeben wird.
Das Gebläse 14 beinhaltet die tassenförmige Gebläsenabe 54, die sowohl in der axialen Richtung als auch in der radialen Richtung größer ist als das Rotorgehäuse 42. Die Gebläsenabe 54 hat einen Bodenabschnitt 56, der axial gegenüber dem Bodenabschnitt 50 des Rotorgehäuses 42 angeordnet ist. Ein röhrenförmiger Anschluss 58 ist in der Mitte des Bodenabschnitts 56 ausgebildet. Wenn der röhrenförmige Anschluss 58 sicher am zentralen Träger 44 des Rotorgehäuses 42 befestigt ist, wird die Gebläsenabe 54 mit dem Rotorgehäuse 42 auf eine integral rotierbare Weise verbunden.
Darüber hinaus ist in der Gebläsenabe 54 integral mit dem Bodenabschnitt 56 ein röhrenförmiger Abschnitt 60 ausgebildet. Eine Vielzahl von Blättern 62 erstreckt sich radial auswärts von einer äußeren peripheren Fläche des röhrenförmigen Abschnitts 60. Die Blätter 62 sind konstruiert, um einen kühlenden Luftstrom zu erzeugen, der bei der Rotation des Gebläses 14 wie durch einen Pfeil A in 1 angezeigt, von einer axialen Seite (Seite Z1) zur anderen axialen Seite (Seite Z2) des Gebläsemotors 10 strömt. In den 2 bis 4 der ersten Ausführungsform werden die Blätter 62 aus Gründen der Einfachheit nicht dargestellt.
Darüber hinaus wird, wie in 4 gezeigt, im Innern der Gebläsenabe 54 eine Vielzahl von Rippen 64 vorgesehen, von denen sich jede radial von einer radial inneren Seite zu einer radial äußeren Seite erstreckt (spezifischer radial einwärts von einer inneren peripheren Fläche des röhrenförmigen Abschnitts 60 der Gebläsenabe 54 erstreckt). Unter Bezugnahme auf 4 wird nunmehr zum Zwecke der Beschreibung angenommen, dass eine gedachte Linie L1 zwischen einem radial äußeren Endabschnitt 64a einer der Rippen 64 und einem Rotationszentrum 54a der Gebläsenabe 54 eine Verbindung herstellt. Ein radial innerer Endabschnitt 64b dieser Rippe 64 ist auf einer Vorwärtsseite (Vorderseite) der gedachten Linie L1 in einer Rotationsrichtung der Gebläsenabe 54 angebracht (einer Richtung eines Pfeils R1). Daher ist diese Rippe 64 um einen Neigungswinkel Φ relativ zu einer gedachten Linie L2 abgeschrägt, die eine Verbindung zwischen dem radial inneren Endabschnitt 64b dieser Rippe 64 und dem Endabschnitt 54a der Gebläsenabe 54 herstellt.
5 zeigt das Verhältnis zwischen diesem Neigungswinkel Φ und der Windgeschwindigkeit (Luftstromgeschwindigkeit) am Einlass 66 der Rippen 64 (einem radial inneren Teil eines Raums zwischen entsprechenden benachbarten Rippen 64 in der Nähe der entsprechenden Kühlausnehmung 52). In der vorliegenden Ausführungsform wird der Neigungswinkel Φ jeder Rippe 64 basierend auf dem Ergebnis der 5 eingestellt, damit Φ = 60 Grad ist, um eine relativ hohe Windgeschwindigkeit zu erreichen.
Darüber hinaus erstreckt sich jede Rippe 64 wie in den 1 und 3 dargestellt kontinuierlich vom Bodenabschnitt 56 zum röhrenförmigen Abschnitt 60 in der Geblä senabe 54. Jede Rippe 64 beinhaltet spezifisch einen ersten Abschnitt 68 und einen zweiten Abschnitt 70. Der erste Rippenabschnitt 68 ist am röhrenförmigen Abschnitt 60 der Gebläsenabe 54 ausgebildet und steht vom röhrenförmigen Abschnitt 60 der Gebläsenabe 54 zum röhrenförmigen Abschnitt 46 des Rotorgehäuses 42 hervor. Der zweite Rippenabschnitt 70 ist am Bodenabschnitt 56 der Gebläsenabe 54 ausgebildet und steht vom Bodenabschnitt 56 der Gebläsenabe 54 zum Bodenabschnitt 50 des Rotorgehäuses 42 hervor.
Ein schräger Abschnitt 72 ist in einem radial inneren Teil des ersten Rippenabschnitts 68 ausgebildet, um sich zum Bodenabschnitt 56 der Gebläsenabe 54 in der axialen Richtung zu erstrecken. Darüber hinaus ist eine Hilfsrippe 74 zum zweiten Rippenabschnitt 70 an einer Stelle vorgesehen, die axial gegenüber der entsprechenden Kühlausnehmung 52 angeordnet ist, die im Bodenabschnitt 50 des Rotorgehäuses 42 ausgebildet ist (d. h. eine Stelle, an der die Kühlausnehmung 52 axial hervorsteht).
Die axiale Rippe 74 wird durch Einstellen einer Höhe des entsprechenden Teils des zweiten Endabschnitts 70 ausgebildet, der vom Bodenabschnitt 56 der Gebläsenabe 54 gemessen wird, um höher zu sein als der Rest des zweiten Rippenabschnitts 70 (ein benachbarter Teil der Rippe 64, der zur Hilfsrippe 74 benachbart ist). Darüber hinaus ist, wie in 2 gezeigt, ein hervorstehender Seitenabschnitt 76 der Hilfsrippe 74 innerhalb der entsprechenden Kühlausnehmung 52 platziert, die im Bodenabschnitt 50 des Rotorgehäuses 42 ausgebildet ist. Zusätzlich dazu fällt eine axiale Position der hervorstehenden Endfläche 78 der Hilfsrippe 74 im Allgemeinen mit einer axialen Position einer inneren Endfläche 80 des Bodenabschnitts 50 des Rotorgehäuses 42 zusammen.
Darüber hinaus ist, wie in den 1 und 3 gezeigt, ein schräger Abschnitt 82 durch Abfasen einer Ecke eines radial äußeren Endabschnitts der Hilfsrippe 74 ausgebildet. Der schräge Abschnitt 82 ist derart abgeschrägt, dass eine radiale Erstreckung des schrägen Abschnitts 82 zum Bodenabschnitt 56 einer Gebläsenabe 54 in der axialen Richtung hin zunimmt.
Wenn das Gebläse 14 rotiert, erzeugen die Rippen 64, von denen jede eine Hilfsrippe 74 hat, den kühlenden Luftstrom, der vom Innern des Rotorgehäuses 42 zum Äußeren des Rotorgehäuses 42 durch die Kühlausnehmungen 52 strömt und anschließend von der einen axialen Seite (Seite Z1) zur anderen axialen Seite (Seite Z2) des Gebläsemotors 10, wie durch einen Pfeil C angezeigt, durch den Raum zwischen der inneren peripheren Seite der Gebläsenabe 54 und der äußeren peripheren Seite des Rotorgehäuses 42 abgeführt wird.
Darüber hinaus fördern die Hilfsrippen 74 der Rippen 64 die Erzeugung des vom Pfeil C angezeigten kühlenden Luftstroms (d. h. verstärken den Luftstrom) bei der Rotation des Gebläses 14.
Als Nächstes wird der Betrieb des Gebläsemotors 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Im Gebläsemotor 10 rotiert der Rotor 20, wenn ein magnetisches Rotationsfeld vom Stator 16 auf die Rotormagnete 48 angewendet wird, und dadurch wird das Gebläse 14 zusammen mit dem Rotor 20 rotiert. Wenn das Gebläse 14 rotiert, wird der kühlende Luftstrom von der einen axialen Seite (Seite Z1) zur anderen axialen Seite (Seite Z2) des Gebläsemotors 10 erzeugt, wie durch den Pfeil A angezeigt.
Wenn der kühlende Luftstrom, wie durch den Pfeil A angezeigt, erzeugt wird, wird ein positiver Druck auf der anderen axialen Seite (Seite Z2) des Gebläsemotors 10 entwickelt, und ein negativer Druck wird auf der einen axialen Seite (Seite Z1) des Gebläsemotors 10 entwickelt. Somit strömt, wie durch einen Pfeil B angezeigt, der kühlende Luftstrom von der anderen axialen Seite (Seite Z2) des Gebläsemotors 10 ins Innere des Rotorgehäuses 42 durch die Kühlausnehmungen 30 und wird vom Rotorgehäuse 42 durch die Kühlausnehmungen 52 nach dem Durchgang durch das Innere des Rotorgehäuses 42 (insbesondere Schlitze 25 des laminierten Kerns 24) abgeführt. Auf diese Weise kann der Stator 16, der im Innern des Rotorgehäuses 42 aufgenommen wird, gekühlt werden.
Darüber hinaus erzeugen zu diesem Zeitpunkt die Rippen 64, die sich radial im Innern der Gebläsenabe 54 erstrecken, den kühlenden Luftstrom, der vom Innern des Rotorgehäuses 42 zum Äußeren des Rotorgehäuses 42 durch die Kühlausnehmungen 52 strömt und von der einen axialen Seite (Seite Z1) zur anderen axialen Seite (Seite Z2) des Gebläsemotors 10 durch den Raum zwischen der inneren peripheren Seite der Gebläsenabe 54 und der äußeren peripheren Seite des Rotorgehäuses 42 abzuführen. Auf diese Weise wird aufgrund der Entwicklung des negativen Drucks um die Kühlausnehmungen 52 herum die Flussmenge der kühlenden Luft, die im Innern des Rotorgehäuses 42 hindurch dringt, verstärkt, und dadurch kann der Stator 16, der im Innern des Rotorgehäuses 42 aufgenommen wird, effektiver gekühlt werden.
Dabei hat jede Rippe 64, die den durch den Pfeil C angezeigten kühlenden Luftstrom erzeugt, die Hilfsrippe 74 an der Stelle, die axial gegenüber der entsprechenden Kühlausnehmung 52 angeordnet ist, um die Erzeugung des durch den Pfeil C angezeigten kühlenden Luftstroms zu fördern. Somit ist es aufgrund des Vorhandenseins der Hilfsrippe 74 möglich, die Strommenge des kühlenden Luftstroms zu erhöhen, der vom Innern des Rotorgehäuses 42 zum Äußeren des Rotorgehäuses 42 durch die Kühlausnehmungen 52 abgeführt wird. Daher wird die Flussmenge der kühlenden Luft, die durch das Innere des Rotorgehäuses 42 hindurch dringt, erhöht, um den Stator 16, der im Innern des Rotorgehäuses 42 aufgenommen wird, effektiver zu kühlen.
Auf diese Weisekann der Gebläsemotor 10 gemäß der ersten Ausbildung der vorliegenden Erfindung die Flussmenge des kühlenden Luftstroms, der durch das Innere der Getriebemotoreinheit 12 hindurch dringt, erhöhen, um das Innere der Getriebemotoreinheit 12 effektiver zu kühlen.
Darüber hinaus ist in dem Gebläsemotor 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung jede Rippe 64 derart konstruiert, dass der radial innere Endabschnitt 64b der Rippe 64 sich auf der Vorwärtsseite der gedachten Linie L1 befindet, die die Verbindung zwischen dem äußeren Endabschnitt 64a der Rippe 64 und der Mitte 54a der Gebläsenabe 54 in der Rotationsrichtung der Gebläsenabe 54 (Richtung des Pfeils R1) herstellt. Daher kann die Windgeschwindigkeit am Einlass 66 der jeweiligen Rippen 64 erhöht werden. Im Ergebnis kann die Flussmenge des kühlenden Luftstroms, der durch den Pfeil C angegeben wird, weiter erhöht werden.
Darüber hinaus ist der schräge Abschnitt 82 in dem Gebläsemotor 10 der ersten Ausführungsform in dem radial äußeren Endabschnitt der Hilfsrippe 74 auf eine solche Weise vorgesehen, dass die radiale Erstreckung des schrägen Abschnitts 82 sich zum Bodenabschnitt 56 der Gebläsenabe 54 in der axialen Richtung erstreckt. Auf diese Weise kann die Flussmenge des kühlenden Luftstroms, der durch den Pfeil C angezeigt wird, problemlos und zuverlässig erhöht werden.
Darüber hinaus ist die Hilfsrippe 74 in dem Gebläsemotor 10 der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einfach durch Einstellen der Höhe des entsprechenden Teils des zweiten Rippenabschnitts 70 der Rippe 64 ausgebildet, die vom Bodenabschnitt 56 der Gebläsenabe 54 gemessen wird, um höher zu sein als der Rest des zweiten Rippenabschnitts 70.
(Zweite Ausführungsform)
Als Nächstes wird die Struktur eines Gebläsemotors 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
6 ist eine axiale Querschnittsansicht des Gebläsemotors 100 gemäß der zweiten Ausbildung der vorliegenden Erfindung. 7 ist eine erweiterte, teilweise Querschnittsansicht des Gebläsemotors 100.
In dem Gebläsemotor 100 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind eine Form jeder Rippe 104 und eine Form jeder Hilfsrippe 114 gegenüber denen des Gebläsemotors 10 der ersten Ausführungsform abgeändert. In der zweiten Ausführungsform sind die strukturellen Merkmale des Gebläsemotors 100 mit Ausnahme von denen, die nachstehend beschrieben werden, dieselben wie die der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Somit werden dieselben strukturellen Merkmale, die dieselben sind wie die, die oben in der ersten Ausführungsform beschrie ben werden, durch dieselben Bezugsziffern angezeigt und werden aus Gründen der Einfachheit nicht weiter beschrieben.
Wie in den 6 und 7 gezeigt, ist in dem Gebläsemotor 100 der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung jede Rippe 104 kontinuierlich vom Bodenabschnitt 56 der Gebläsenabe 54 zum röhrenförmigen Abschnitt 60 ausgebildet. D. h., jede Rippe 104 enthält einen ersten Rippenabschnitt 108 und einen zweiten Rippenabschnitt 110. Der erste Rippenabschnitt 108 ist am röhrenförmigen Abschnitt 60 der Gebläsenabe 54 ausgebildet und steht vom röhrenförmigen Abschnitt 60 der Gebläsenabe 54 zum röhrenförmigen Abschnitt 46 des Rotorgehäuses 42 hervor. Der zweite Rippenabschnitt 110 ist am Bodenabschnitt 56 der Gebläsenabe 54 ausgebildet und steht vom Bodenabschnitt 56 der Gebläsenabe 54 zum Bodenabschnitt 50 des Rotorgehäuses 42 hervor.
Der erste Rippenabschnitt 108 ist ausgebildet, um sich parallel mit der axialen Richtung zu erstrecken. Der zweite Rippenabschnitt 110 enthält die Hilfsrippe 114. Die Hilfsrippe 114 wird durch Einstellen einer Höhe des entsprechenden Teils des zweiten Rippenabschnitts 110 ausgebildet, der vom Bodenabschnitt 56 der Gebläsenabe 54 gemessen wird, um höher zu sein, als der Rest des zweiten Endrippenabschnitts 110. Darüber hinaus wird, wie in 7 gezeigt, ein hervorstehender Seitenabschnitt 116 der Hilfsrippe 114 in den inneren Raum des Rotorgehäuses 42 durch die entsprechende Kühlausnehmung 52 platziert, die im Bodenabschnitt 50 des Rotorgehäuses 42 ausgebildet ist.
D. h., die hervorstehende Endfläche 118 der Hilfsrippe 114 ist axial einwärts (Seite Z2) der inneren Endfläche 80 des Bodenabschnitts 50 des Rotorgehäuses 42 platziert. Darüber hinaus ist ein schräger Abschnitt 122 durch Abfasen einer Ecke eines radial äußeren Endes der Hilfsrippe 114 ausgebildet. Eine radiale Erstreckung des schrägen Abschnitts 112 erhöht sich zum Bodenabschnitt 56 der Gebläsenabe 54 in der axialen Richtung hin.
Wenn das Gebläse 14 rotiert, erzeugen die Rippen 104, von denen jede die Hilfsrippe 114 aufweist, den kühlenden Luftstrom, der vom Innern des Rotorgehäuses 42 zum Äußeren des Rotorgehäuses 42 durch die Kühlausnehmungen 52 strömt, und anschließend von der einen axialen Seite (Seite Z1) zur anderen axialen Seite (Seite Z2) des Motorgebläses, wie durch einen Pfeil D angezeigt, durch den Raum zwischen der inneren peripheren Seite der Gebläsenabe 54 und der anderen peripheren Seite des Rotorgehäuses abgeführt wird.
Darüber hinaus fördern die Hilfsrippen 114 der Rippen 104 die Erzeugung des durch den Pfeil D angezeigten kühlenden Luftstroms (d. h. erhöhen den Luftstrom) bei der Rotation des Gebläses 14.
Als Nächstes wird ein Betrieb des Gebläsemotors 100 gemäß der zweiten Ausbildung der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In einem Gebläsemotor 100 wird der Rotor 20 in Drehung versetzt, wenn ein magnetisches Drehfeld vom Stator 16 an die Rotormagneten 48 angelegt wird, und dadurch wird das Gebläse 14 zusammen mit dem Rotor 20 gedreht. Wenn das Gebläse 14 gedreht wird, wird der kühlende Luftstrom von der der axialen Seite (Seite Z1) zur anderen axialen Seite (Seite Z2) des Gebläsemotors 100, wie durch den Pfeil A angezeigt, erzeugt.
Wenn der kühlende Luftstrom, wie durch den Pfeil A angezeigt, erzeugt wird, wird ein positiver Druck auf der anderen axialen Seite (Seite Z2) des Gebläsemotors 100 entwickelt, und ein negativer Druck wird auf der einen axialen Seite (Seite Z1) des Gebläsemotors 100 entwickelt. Wie durch einen Pfeil B angezeigt, strömt somit der kühlende Luftstrom von der einen axialen Seite (Seite Z2) des Gebläsemotors 100 ins Innere des Rotorgehäuses 42 durch die Kühlausnehmungen 30 und wird vom Rotorgehäuse 42 durch die Kühlausnehmungen 52 nach dem Hindurchdringen durch das Innere des Rotorgehäuses 42 (insbesondere Schlitze 25 des laminierten Kerns 24) abgeführt. Auf diese Weise kann der Stator 16, der im Innern des Rotorgehäuses 42 aufgenommen ist, gekühlt werden.
Darüber hinaus erzeugen zu diesem Zeitpunkt die Rippen 104, die sich radial im Innern der Gebläsenabe 54 erstrecken, den kühlenden Luftstrom, der vom Innern des Rotorgehäuses 42 zum Äußeren des Rotorgehäuses 42 durch die Kühlausnehmungen strömt und von der einen axialen Seite (Seite Z1) zur anderen axialen Seite (Seite Z2) des Gebläsemotors 100 durch den Raum zwischen der inneren peripheren Seite der Gebläsenabe 54 und der äußeren peripheren Seite des Rotorgehäuses 42 abgeführt wird. Auf diese Weise wird aufgrund der Entwicklung des negativen Drucks um die Kühlausnehmungen 52 herum die Flussmenge der kühlenden Luft, die im Innern des Rotorgehäuses 42 hindurch dringt, erhöht, und dadurch kann der Stator 16, der im Innern des Rotorgehäuses 42 aufgenommen ist, effektiver gekühlt werden.
Hier weist jede Rippe 104, die den vom Pfeil D angezeigten kühlenden Luftstrom erzeugt, die Hilfsrippe 114, die die Erzeugung des durch den Pfeil D angezeigten kühlenden Luftstroms fördert. Das hervorstehende Ende der Hilfsrippe 114 ist im Innenraum des Rotorgehäuses 42 durch die entsprechende Kühlausnehmung 52 platziert, die im Bodenabschnitt 50 des Rotorgehäuses 42 ausgebildet ist. Somit ist es aufgrund des Vorhandenseins der Hilfsrippe 114 möglich, die Flussmenge des kühlenden Luftstroms zu erhöhen, die vom Innern des Rotorgehäuses 42 zum Äußeren des Rotorgehäuses 42 durch die Kühlausnehmungen 52 abgeführt wird. Daher wird die Flussmenge der kühlenden Luft, die durch das Innere des Rotorgehäuses 42 dringt, erhöht, um den Stator 16, der im Innern des Rotorgehäuses 42 aufgenommen wird, effektiver zu kühlen.
Auf diese Weise kann der Gebläsemotor 100 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Flussmenge des kühlenden Luftstroms, der durch das Innere der Getriebemotoreinheit 12 dringt, erhöhen, um das Innere der Getriebemotoreinheit 12 effektiver zu kühlen.
Darüber hinaus ist im Gebläsemotor 100 der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung jede Rippe 104 ähnlich der Rippen 64 der ersten Ausführungsform derart konstruiert, dass ein radial innerer Abschnitt der Rippe 104 auf einer Vorwärtsseite einer gedachten Linie L1 angebracht ist, die die Verbindung zwischen einem radial äußeren Endabschnitt der Rippe 104 und dem Rotationszentrum 54a der Gebläsenabe 54 in der Rotationsrichtung der Gebläsenabe 54 (siehe 4) herstellt. Daher kann die Windgeschwindigkeit am Einlass 106 der jeweiligen Rippen 104 erhöht werden. Im Ergebnis kann die Flussmenge des kühlenden Luftstroms, die durch den Pfeil D angezeigt wird, weiter erhöht werden.
Darüber hinaus ist im Gebläsemotor 100 der zweiten Ausbildung der schräge Abschnitt 122 im radial äußeren Endabschnitt der Hilfsrippe 114 auf eine derartige Weise vorgesehen, dass die radiale Erstreckung des schrägen Abschnitts 122 sich zum Bodenabschnitt 56 der Gebläsenabe 54 in der axialen Richtung erhöht. Auf diese Weise kann die Flussmenge des kühlenden Luftstroms, die durch den Pfeil D angezeigt wird, problemlos und zuverlässig erhöht werden.
Darüber hinaus wird im Gebläsemotor 100 der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Hilfsrippe 114 einfach durch Einstellen der Höhe des entsprechenden Teils des zweiten Rippenabschnitts 110 der Rippe 104 ausgebildet, die vom Bodenabschnitt 56 der Gebläsenabe 54 ausgemessen wird, um höher als der Rest des zweiten Rippenabschnitts 110 zu sein.
Als Nächstes wird ein Analyseergebnis des Gebläsemotors 10, 100 der obigen Ausführungsformen beschrieben.
Die 8A und 8B zeigen das Ergebnis der Analyse der Gebläsemotoren 10, 100 der obigen Ausführungsformen. Das Ergebnis der Analyse wird durch kontinuierlichen Betrieb des Gebläsemotors 10, 100 und Berechnen einer Temperaturverteilung des Stators 16 durch einen Computer erhalten. Diese Temperaturverteilung wird in Zeichnungen dargestellt. 8A zeigt spezifisch das Ergebnis der Analyse des Stators 16 des Gebläsemotors 10 gemäß der ersten Ausbildung der vorliegenden Erfindung, und 8B ist das Ergebnis der Analyse des Stators 16 des Gebläsemotors 100 gemäß der zweiten Ausbildung der vorliegenden Erfindung. In den 8A und 8B ist die verteilte Temperatur umso höher, je dunkler der Schatten ist. Wie in den 8A und 8B eindeutig dargestellt, zeigt der Gebläsemotor 100 gemäß der zweiten Ausführung der vorlie genden Erfindung die höhere Kühlleistung beim Kühlen des Stators 16 im Vergleich zum Gebläsemotor 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
D. h., wie in den 6 und 7 gezeigt, wird, wenn das hervorstehende Ende jeder Hilfsrippe 114 im inneren Raum des Rotorgehäuses 42 durch die entsprechende Kühlausnehmung 52 platziert wird, die im Bodenabschnitt 50 des Rotorgehäuses 42 ausgebildet wird, die Flussmenge des kühlenden Luftstroms, die vom Inneren des Rotorgehäuses 42 aus dem Rotorgehäuse 42 durch die Kühlausnehmungen 52 abgeführt wird, vorteilhaft im Vergleich zu der Struktur jeder in 1 gezeigten Hilfsrippe 74 erhöht. Daher kann der Stator 16, der im Rotorgehäuse 42 aufgenommen ist, im Gebläsemotor 110 effektiver gekühlt werden.
Zusätzliche Vorteile und Abänderungen werden dem Fachmann problemlos in den Sinn kommen. Die Erfindung ist daher in ihrem weiteren Sinne nicht auf die gezeigten und beschriebenen spezifischen Einzelheiten, repräsentativen Geräte und veranschaulichenden Beispiele beschränkt.

Claims

Gebläsemotor, umfassend: eine Antriebsmotoreinheit (12), die ein Gehäuse (42) beinhaltet, das einen röhrenförmigen Abschnitt (46) und einen Bodenabschnitt (50) aufweist, in dem der Bodenabschnitt (50) an einem axialen Ende des röhrenförmigen Abschnitts (46) vorgesehen ist und wenigstens eine Kühlausnehmung (52) beinhaltet, die axial durch den Bodenabschnitt (50) hindurch dringt; und ein Gebläse (14), das eine Gebläsenabe (54) beinhaltet, die integral rotierbar an das Gehäuse (42) angeschlossen ist und von der Antriebsmotoreinheit (12) angetrieben wird; in der: die Gebläsenabe (54) einen röhrenförmigen Abschnitt (60) und einen Bodenabschnitt (56) aufweist: der Bodenabschnitt (56) der Gebläsenabe (54) an einem axialen Ende des röhrenförmigen Abschnitts (60) der Gebläsenabe (54) vorgesehen ist und axial gegenüber dem Bodenabschnitt (50) des Gehäuses (42) angeordnet ist; eine Vielzahl von Blättern (62) an einer äußeren Oberfläche des röhrenförmigen Abschnitts (60) der Gebläsenabe (54) vorgesehen ist; eine Vielzahl von Rippen (64, 104) sich axial von der inneren Oberfläche des Bodenabschnitts (56) der Gebläsenabe (54) zum Bodenabschnitt (56) des Gehäuses (42) erstreckt und sich radial einwärts von einer inneren peripheren Fläche des röhrenförmigen Abschnitts (60) der Gebläsenabe (54) erstreckt, um einen kühlenden Luftstrom vom Innern des Gehäuses (42) zum Äußeren des Gehäuses (42) durch wenigstens eine Kühlausnehmung (52) des Gehäuses (42) bei der Rotation der Gebläsenabe (54) zu erzeugen; und jede der Vielzahl von Rippen (64, 104) eine Hilfsrippe (74, 114) an einer Stelle beinhaltet, die einer entsprechenden Stelle der wenigstens einen Kühlausnehmung (52) axial gegenüberliegt, um die Erzeugung des kühlenden Luftstroms bei der Rotation der Gebläsenabe (54) zu erleichtern.
Gebläsemotor gemäß Anspruch 1, in dem die Hilfsrippen (74, 114) jeder der Vielzahl von Rippen (104) wenigstens teilweise in der entsprechenden der wenigstens einen Kühlausnehmung (52) platziert sind.
Gebläsemotor gemäß Anspruch 2, in dem die Hilfsrippen (74, 114) jede der Vielzahl von Rippen (104) sich axial in das Innere des Gehäuses (42) durch die entsprechende der wenigstens einen Kühlausnehmung (52) erstreckt.
Gebläsemotor gemäß Anspruch 1 bis 3, in dem die Antriebsmotoreinheit (12) beinhaltet: einen Stator (16), der einen laminierten Kern (24) beinhaltet, um den eine Vielzahl von Wicklungen (26) gewunden ist; und einen Rotor (20), der rotierbar relativ zum Stator (16) ist und das Gehäuse (42) als ein Rotorgehäuse (42) des Rotors (20) beinhaltet, der den Stator (16) aufnimmt.
Gebläsemotor gemäß Anspruch 1 bis 4, in dem ein radial innerer Endabschnitt (64b) jeder der Vielzahl von Rippen (64, 104) an einer Vorwärtsseite einer gedachten Linie (L1), die einen radial äußeren Endabschnitt (64a) der Rippe (64, 104) und einen Rotationszentrum (54a) der Gebläsenabe (54) verbindet, in Rotationsrichtung der Gebläsenabe (54) angeordnet ist.
Gebläsemotor gemäß Anspruch 1 bis 5, in dem die Hilfsrippen (74, 114) jeder der Vielzahl von Rippen (64, 104) eine Höhe aufweist, die vom Bodenabschnitt (56) der Gebläsenabe (54) gemessen wird und die höher ist als ein benachbarter Teil der Rippe (64, 104), der zu der Hilfsrippe (74, 114) benachbart ist.
Gebläsemotor gemäß Anspruch 6, in dem: ein schräger Abschnitt (82, 122) ausgebildet ist, der sich radial nach außen in einen radialen äußern Teil der Hilfsrippen (74, 114) in jeder der Vielzahl der Rippen (64, 104) erstreckt; und eine radiale Erstreckung des schrägen Abschnitts (82, 122) zum Bodenabschnitt (56) der Gebläsenabe (54) in einer axialen Richtung der Antriebsmotoreinheit (12) ansteigt.