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Die Erfindung bezieht sich auf eine wasserdichte Struktur eines Motors.
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Es ist eine wasserdichte Vorrichtung bekannt, bei der eine innere Abflussplatte als ein Stück mit einem Bügel und einer äußeren Abflussplatte angebracht an der Rotationswelle geformt ist und zwar aus einem Labyrinth mehr zu dem Wellenende hin als ein Lager um so den Eintritt von Wasser in das Innere eines Motors zu verhindern.
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Die wasserdichte Vorrichtung in der ein Labyrinth verwendet wird, hat ein Problem insofern, als die Herstellung und die Installation von Teilen, die das Labyrinth bilden, eine große Menge an Arbeit erfordert.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bedürfnis eine wasserdichte Struktur eines Motors vorzusehen, in dem die wasserdichten Teile oder Glieder leicht installiert werden können.
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Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf eine wasserdichte Struktur eines Motors einschließlich eines Rahmengliedes, wobei eine Motorwelle auf dem Rahmenglied über ein Lager getragen wird und wobei ferner ein Dichtglied konfiguriert zur Abdichtung eines Spalts zwischen dem Rahmenglied und der Motorwelle vorgesehen ist und wobei ferner ein Abdeckglied sich nach außen von der Motorwelle in einer Radialrichtung erstreckt und zwar konfiguriert zur Abdeckung des Dichtglieds, wobei das Abdeckglied auf die Motorwelle gepasst ist und daran gehindert ist sich in einer axialen Richtung zu bewegen.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird das Abdeckglied leicht eingebaut und zwar durch Verwendung der Struktur in der das Abdeckglied zum Schutz des Dichtglieds auf die Motorwelle gepasst ist. Da es nicht notwendig ist, eine Schraube vorzusehen oder ein Schraubenloch zu bilden zum Zwecke der Befestigung der Abdeckung, können die Herstellungskosten reduziert werden.
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Wahlweise Kombinationen der oben erwähnten Bestandteilselemente und Implementierungen der Erfindung in Form von Verfahren, Vorrichtungen und Systemen können auch als zusätzliche Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein.
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Im Folgenden werden nunmehr anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen in mehreren Figuren beschrieben, wobei die Zeichnungen als beispielhaft und nicht einschränkend angesehen werden sollen, wobei gleiche oder gleichartige Elemente mit gleichen Bezugszeichen in mehreren Figuren bezeichnet sind. In der Zeichnung zeigt:
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1 einen Querschnitt eines Motors mit einer wasserdichten Struktur gemäß dem Stand der Technik; und
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2 einen Querschnitt eines Motors mit einer wasserdichten Struktur gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Die Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben. Dabei ist keine Einschränkung des Rahmens der Erfindung beabsichtigt, sondern die Erfindung ist beispielhaft dargestellt.
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1 ist ein Querschnitt eines Motors 50 mit einer wasserdichten Struktur gemäß dem Stand der Technik und zwar entlang einer Vertikalebene durch die Mittelachse.
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Der Motor 50 ist ein Käfigläufer-Induktionsmotor. Alternativ kann der Motor 50 ein Synchronmotor (IPM Motor) sein und zwar derart konfiguriert, dass ein Permanentmagnet in einem Rotor eingebettet ist.
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Ein Stator 34 ist durch Laminieren einer großen Anzahl von dünnen (beispielsweise 0,5 mm Dicke) Magnetstahlblechen, die auf die gleiche Form gestanzt sind, geformt. Der Stator 34 ist in den Innenumfang eines Rahmens 30 eingepasst, beispielsweise durch Schrumpfpassung. Eine Spule 38 ist in jedem einer Vielzahl von Schlitzen ausgebildet, im Stator 34 gewickelt.
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Ein Rotor 36 ist ebenfalls durch Laminieren einer großen Anzahl von dünnen Magnetstahlblechen geformt, die auf die gleiche Form gestanzt bzw. geschnitten sind. Ein beispielsweise aus Aluminium hergestellter Leiter ist in jedem einer Vielzahl von Schlitzen ausgebildet im Rotor 36 gegossen. Der Leiter bildet einen Endring 37 an dem oberen und unteren Ende und zwar zum Rotor hinweisend. Der Innendurchmesser des Rotors 36 ist eng an die Motorwelle 12 angepasst und befestigt.
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Der Rahmen 30 besteht beispielsweise aus formgegossenem Aluminium, gegossenem Eisen oder Stahlplatten. Der Rahmen 30 dient zur Aufnahme des Gewichtes des Rotors und Stators und zur Abstrahlung von im Rotor, Stator usw. erzeugter Wärme nach außerhalb vom Motor. Für die Zwecke der Verbesserung der Wärmestrahlungsperformance ist eine große Anzahl von Wärmestrahlungsflossen (nicht gezeigt) vorgesehen, die sich parallel zur Motorwelle erstrecken und zwar auf dem Außenumfang des Rahmens 30. Das Bezugszeichen 40 bezeichnet einen Anschlusskasten.
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Die Motorwelle 12 ist drehbar über ein Lager 16 auf dem Flansch 14 gelagert, der sich nach innen vom Rahmen 30 erstreckt. Der Flansch 14 und der Rahmen 30 können monolithisch ausgeformt sein. Alternativ kann der Flansch 14 als eine separate Komponente geformt sein und wird darauffolgend am Rahmen 30 befestigt.
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Ein Gebläse 18 ist am Axialende der Motorwelle 12 vorgesehen. Das Gebläse 18 weist einen zylindrischen Teil 18A auf, und zwar befestigt an dem Motorwellenende durch eine Schraube 26; das Gebläse 18 weist ferner eine Vielzahl von Schaufeln 18B auf, die sich radial nach außen von dem zylindrischen Teil 18A erstrecken. Eine Gebläseabdeckung 32 ist außerhalb des Gebläses 18 vorgesehen.
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Wenn der Motor 50 betrieben wird, so wird das Gebläse 18 zusammen mit der Motorwelle 12 in Drehung versetzt. Die Drehung bzw. Rotation saugt Luft durch die Gebläseabdeckung 32 an, und liefert die Luft an die Wärmestrahlungsflossen über einen Spalt 31 zwischen der Gebläseabdeckung 32 und dem Rahmen 30, um so den Motor zu kühlen.
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Im Falle der Installation des Motors 50 im Außenbereich existieren Bedenken hinsichtlich des Eintritts von Wasser, Staub usw. in den Motor über einen Spalt 17 zwischen dem Flansch 14 und der Motorwelle 12 und einen Teil über den das Lager 16 gleitet. Um dieses Problem anzusprechen ist ein V-Ring 20 benachbart zu dem Spalt 17 zwischen dem Flansch 14 und der Motorwelle 12 vorgesehen. Eine Rippe 20A des V-Rings 20 ist in Kontakt mit einer Oberfläche 14A des Flansches 14 entgegengesetzt zu der Last angeordnet um so den Spalt 17 abzudichten.
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Eine V-Ringabdeckung 22 mit einer insgesamt gesehenen Ringform und mit einem zum Innendurchmesser der Ringform gebogenen Biegeteils 22A, gebogen um der Größe des V-Rings 20 zu entsprechen, ist an der Oberfläche 14A des Flansches 14 durch eine Schraube 24 befestigt. Die V-Ringabdeckung 22 verstärkt die Schutzleistung des V-Rings 20 dadurch, dass verhindert wird, dass Wassertropfen direkt auf den V-Ring 20 auftreffen und reduziert die Menge an Wasser oder Staub, die den V-Ring kontaktieren.
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Die Struktur oder das Gebilde wie sie in 1 gezeigt ist, bei dem die Abdeckung für den V-Ring auf die Oberfläche des Flansches geschraubt ist, und zwar entgegengesetzt zur Last, erfordert die folgenden Schritte: Formen eines Schraubenlochs in dem Flansch und Befestigen der V-Ringabdeckung. Im Hinblick auf diesen Hintergrund sieht ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine wasserdichte Struktur eines Motors vor, in der die V-Ringabdeckung leichter eingebaut werden kann als im Stand der Technik.
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2 zeigt einen Querschnitt eines Motors 10 mit einer wasserdichten Struktur bzw. Aufbau gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und zwar längs einer Vertikalebene durch die Mittelachse. Der Motor 10 ist ein Käfigläufer-Induktionsmotor wie der Motor 50, der unter Bezugnahme auf die 1 beschrieben wurde, mit der Ausnahme hinsichtlich der unten beschriebenen Aspekte.
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Die V-Ringabdeckung 42 ist eine Metallplatte (beispielsweise Stahlplatte) mit einer ringförmigen Form (Ringform) insgesamt, und zwar gepresst um einen zylindrischen Teil 42A zu dem Innendurchmesser der Ringform hin zu besitzen. Die V-Ringabdeckung 42 besitzt einen Biegeteil bzw. gebogenen Teil 42B dessen Scheibenebene sich radial nach außen von dem zylindrischen Teil 42A erstreckt und der zu dem V-Ring hin gebogen ist, und zwar an einer Position mit geringem Abstand von der Dicke des V-Rings 20 in der Radialrichtung. Eine zusätzliche Scheibenebene erstreckt sich radial nach außen von dem Biegeteil 42B und weist auf die Oberfläche 14A des Flansches 14 über einen Spalt 43 hin. Die V-Ringabdeckung 42 verstärkt die Schutzleistungsfähigkeit des V-Rings 20 durch Verhindern dass Wassertropfen auf den V-Ring 20 direkt auftreffen, und ferner wird die Menge an Wasser und Staub, die den V-Ring kontaktiert, reduziert.
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Die V-Ringabdeckung 42 ist nicht an der Oberfläche 14A des Flansches 14 befestigt, wie in 1 gezeigt. Stattdessen ist der zylindrische Teil 42A zu dem Innendurchmesser der Ringform der V-Ringabdeckung 42 auf die Motorwelle 12 aufgepasst. Aus diesem Grund sind die Schritte des Vorsehens eines Schraublochs im Flansch 14 und die Befestigung der V-Ringabdeckung nicht notwendig, so dass die Installation der V-Ringabdeckung einfach wird.
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Zum Zwecke der Verhinderung dass die V-Ringabdeckung 42 axial bewegt wird während die Motorwelle 12 rotiert, kann der zylindrische Teil 42A der V-Ringabdeckung 42 dicht an die Motorwelle 12 angepasst sein. Alternativ kann die Axialbewegung der V-Ringabdeckung 42 verhindert werden durch lockeres Passen des zylindrischen Teils 42A der V-Ringabdeckung 42 auf die Motorwelle 12 und durch sandwichartiges Anbringen der Axialenden des zylindrischen Teils 42A durch die Oberfläche des zylindrischen Teils 18A des Gebläses 18 zur Last und zur Oberfläche des V-Rings 20 hin, weg von der Last. Die enge Passung der V-Ringabdeckung und die sandwichartige Anbringung der V-Ringabdeckung durch das Gebläse und den V-Ring kann in Verbindung miteinander verwendet werden.
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Durch Befestigen der V-Ringabdeckung 42 an der Motorwelle 12 wird die V-Ringabdeckung 42 zusammen mit der Motorwelle 12 gedreht bzw. in Rotation versetzt, während der Motor betrieben wird. Ein zusätzlicher Vorteil dieser Konstruktion ist, dass Wasser oder Staub anhaftend an der V-Ringabdeckung 42 infolge der Drehung entfernt werden, so dass die Menge an Wasser, Staub usw., die in den Spalt 43 zwischen dem Flansch 14 und die V-Ringabdeckung 42 eintritt, reduziert wird.
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Ein ringförmiger Raum 44 wird zwischen dem gebogenen Teil (Biegeteil) 42B der V-Ringabdeckung 42 und des V-Rings 20 definiert. Durch Einspritzen von Fett in den Raum 44 und durch Verwendung des Raums als ein Fett- oder Schmiermittelreservoir wird der Eintritt von Wasser oder Staub in den Spalt 17 zwischen dem Flansch 14 und der Motorwelle 12 in effektiverer Weise verhindert.
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Wie oben beschrieben, gestattet das Ausführungsbeispiel dass die V-Ringabdeckung leicht installiert werden kann, und zwar durch Verwenden der wasserdichten Struktur bei der die V-Ringabdeckung zum Schutz des V-Rings auf die Motorwelle aufgepasst wird. Da es nicht notwendig ist, eine Schraube vorzusehen oder ein Schraubloch zu bilden um die Abdeckung zu befestigen, werden die Herstellungskosten reduziert. Da das Wasser oder der Staub von der V-Ringabdeckung wegfliegt, wenn der Motor betrieben wird, wird die Wasser- und Staubsicherheitsleistungsfähigkeit des Motors verbessert.
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Wie oben beschrieben, basiert eine Erläuterung auf einem beispielhaften Ausführungsbeispiel. Das Ausführungsbeispiel soll nur veranschaulichend sein und dem Fachmann sind verschiedene Modifikationen hinsichtlich der Bestandteilselemente verfügbar, wobei die Modifikationen ebenfalls im Rahmen der Erfindung liegen. Beispielsweise kann das Dichtglied nicht als ein V-Ring ausgebildet werden, sondern es kann ein Dichtglied von irgendeinem Typ von verschiedenen Typen sein.
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Die wasserdichte Struktur wie sie oben beschrieben ist, kann nicht nur bei Motoren verwendet werden, sondern auch bei sich drehenden Ausrüstungsgegenständen mit einer Drehwelle, getragen über ein Lager auf einem Rahmenglied.
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Priorität der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2012-257923 , eingereicht am 26. November 2012 wird beansprucht und der gesamte Inhalt dieser Anmeldung wird durch Bezugnahme in diese Anmeldung aufgenommen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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