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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Bereich der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine wasserdichte Struktur für einen Elektromotor, bei der Einbettkomponenten eines Stators in Formharz eingegossen werden.
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Verwandte Technik
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Herkömmlicherweise bildet sich bei Statoren dieses Typs von Elektromotor aufgrund der Temperaturänderung nach dem Formen wegen der Differenz zwischen den linearen Ausdehnungskoeffizienten beider ein Spalt an der Grenzfläche, an der die Einbettkomponente und das Formharz aufeinandertreffen. An diesem Spalt kann eine Abdichtungsbehandlung vorgenommen werden.
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Daher wurde, wie in 10 gezeigt, der Versuch unternommen, unter Verwendung eines O-Rings 105 eine Abdichtungsbehandlung an einem Spalt wie dem vorstehend beschriebenen vorzunehmen (siehe auch Patentschrift 1). Es ist jedoch schwierig, dessen Abdichtpunkt an der Grenzfläche zu positionieren, an der die Einbettkomponente 103 und das Formharz 104 aufeinandertreffen, und der O-Ring 105 kann keine Abdichtung erzielen, wenn sich die Position zwischen Abdichtpunkt und Grenzfläche verschiebt.
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Um dem abzuhelfen wurde, wie in
11 gezeigt, der Versuch unternommen, unter Verwendung einer Dichtung
205 mit einem plattenartigen (rechteckigen) Querschnitt eine Abdichtungsbehandlung an einem Spalt wie dem vorstehend beschriebenen vorzunehmen. Die plattenartige Dichtung
205 kann allerdings die Positionsverschiebung zwischen Abdichtpunkt und Grenzfläche verbessern; während andererseits der Oberflächendruck im Vergleich zu dem O-Ring
105 nicht zunimmt, und daher ist die Dichtfähigkeit gering und eine vollständige Abdichtung kann unmöglich sein.
Patentschrift 1: Ungeprüfte
japanische Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr. 2010-226907 -
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Bei der Abdichtungsbehandlung unter Verwendung des O-Rings 105 oder der plattenartigen Dichtung 205 erfolgte jedoch aufgrund der in beiden Fällen unzureichenden Abdichtung eine Verstärkung der Abdichtung durch Einweichen in einem Dichtmittel 150, 250 zum Füllen des Spalts an der Grenzfläche, wie in den 10 und 11 gezeigt. Hierfür war dementsprechend Arbeitszeit erforderlich.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine wasserdichte Struktur für einen Elektromotor bereitzustellen, durch die die Grenzfläche zuverlässiger abgedichtet werden kann, an der die Einbettkomponente des Stators und das Formharz aufeinander treffen, ohne dass Arbeitszeit für das Einweichen in einem Dichtmittel erforderlich ist.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bei einer wasserdichten Struktur für einen Elektromotor (beispielsweise den später beschriebenen Elektromotor 1), bei der eine Einbettkomponente (beispielsweise die später beschriebene Einbettkomponente 3) eines Stators (beispielsweise des später beschriebenen Stators 2) in ein Formharz (beispielsweise das später beschriebene Formharz 4) eingegossen wird, ein Dichtelement (beispielsweise das später beschriebene Dichtelement 5) in einem Endbereich (beispielsweise dem später beschriebenen Endbereich 20) des Stators angeordnet, der eine Verbindungsstelle (beispielsweise die später beschriebene Verbindungsstelle 23) zwischen der Einbettkomponente und dem Formharz umfasst, und das Dichtelement wird mittels eines Endflanschs (beispielsweise des später beschriebenen Endflanschs 6) an dem Endbereich befestigt, wobei das Dichtelement umfasst: ein erstes Dichtungsteil (beispielsweise die später beschriebene erste Dichtung 55), das weiter auf einer Seite der Einbettkomponente angeordnet ist als die Verbindungsstelle und ein Ende der Einbettkomponente abdichtet; ein zweites Dichtungsteil (beispielsweise das später beschriebene zweite Dichtungsteil 56), das weiter auf einer Seite des Formharzes angeordnet ist als die Verbindungsstelle und ein Ende des Formharzes abdichtet; und ein Verbindungsteil (beispielsweise das später beschriebene Verbindungsteil 57), das von den Enden sowohl der Einbettkomponente als auch des Formharzes getrennt vorgesehen ist und das erste Dichtungsteil und das zweite Dichtungsteil verbindet.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Dichtelement bei der im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt beschriebenen wasserdichten Struktur für einen Elektromotor in seinem Inneren einen starren Körper aufweisen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Grenzfläche zuverlässiger abzudichten, an der eine Einbettkomponente eines Stators und ein Formharz aufeinandertreffen, ohne dass Arbeitszeit für ein Aufweichen in einem Dichtmittel aufgewendet werden muss.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Endansicht, die einen Stator eines Elektromotors gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
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2 ist eine seitliche Schnittansicht des Stators gemäß 1;
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3 ist eine seitliche Schnittansicht einer Einbettkomponente des Stators in 2;
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4 ist eine Ansicht, die ein Dichtelement des Stators gemäß 1 zeigt;
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5 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Querschnitt entlang der Linie A-A gemäß 1 zeigt;
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6 ist eine vergrößerte Ansicht, die eine Hauptteil gemäß 5 zeigt;
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7 ist eine Ansicht, die ein Dichtelement gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
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8 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Querschnitt entlang der Linie B-B gemäß 7 zeigt;
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9 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Querschnitt entlang der Linie C-C gemäß 7 zeigt;
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10 ist eine Schnittansicht, die ein Beispiel eines herkömmlichen Stators zeigt; und
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11 ist eine Schnittansicht, die ein weiteres Beispiel eines herkömmlichen Stators zeigt.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 ist eine Endansicht, die einen Stator eines Elektromotors gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt, wobei auf die Darstellung eines Endflanschs verzichtet wird. 2 ist eine seitliche Schnittansicht des Stators. 3 ist eine seitliche Schnittansicht einer Einbettkomponente vor dem Eingießen in Formharz. 4 ist eine Ansicht, die ein Dichtelement zeigt. 5 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Querschnitt entlang der Linie A-A gemäß 1 zeigt. 6 ist eine vergrößerte Ansicht, die das Hauptteil gemäß 5 zeigt.
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Wie in den 1 bis 6 gezeigt, umfasst der Stator 2 des Elektromotors 1 eine Einbettkomponente 3, ein Formharz 4, ein Dichtelement 5, einen Endflansch 6 und Schrauben 7. Wie in 3 gezeigt, umfasst die Einbettkomponente 3 ein Gehäuse 31, Wicklungen 32 und einen Stromanschluss 33. Das Gehäuse 31 ist in der Form des in 1 gezeigten Stators 2 ausgebildet. Die Wicklungen 32 sind um eine vorgegebene Position des Gehäuses 31 gewickelt und werden dort gehalten. Der Stromanschluss 33 ist an einer vorgegebenen Position des Gehäuses 31 montiert. Der Stromanschluss 33 ist elektrisch mit den Wicklungen 32 verbunden.
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Das Formharz 4 bildet durch das Formen des Randbereichs der Einbettkomponente 3 das Äußere des Stators 2. Aus diesem Grund ist ein Endbereich 20, der ein Verfugungsteil (eine Grenzfläche) zwischen der Einbettkomponente 3 und dem Formharz 4 umfasst, in der Axialrichtung an einem Ende des Stators 2 ausgebildet. Genauer wird, wie in 1 gezeigt, der Endbereich 20 durch einen kreisförmigen Bereich 21, der in etwa dem Durchmesser des Stators 2 entspricht, und vier Montagebereiche 22 gebildet, die sich beispielsweise von dem kreisförmigen Bereich 21 nach außen erstrecken.
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Das Dichtelement 5 ist am Endbereich 20 des Stators 2 angeordnet. Genauer ist, wie in 4 gezeigt, das Dichtelement 5 durch ein kreisförmiges Dichtungsteil 51 zur Anordnung in dem kreisförmigen Bereich 21 und vier abdichtende Montageteile 52, die sich beispielsweise von dem kreisförmigen Dichtungsteil 51 nach außen erstrecken, einstückig konzipiert. Das Dichtelement 5 ist vorzugsweise aus einem elastischen Körper ausgebildet. Für das abdichtende Montageteil 52 ist eine Schraubendurchgangsbohrung 53 vorgesehen, durch die die Schraube 7 hindurchgeführt wird.
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Wie in den 5 und 6 gezeigt, umfasst das abdichtende Montageteil 52 des Dichtelements 5 ein erstes Dichtungsteil 55, ein zweites Dichtungsteil 56 und ein Verbindungsteil 57. Das erste Dichtungsteil 55 ist weiter auf einer Seite der Einbettkomponente 3 (insbesondere des Gehäuses 31) als die Verbindungsstelle 23 (siehe 6) angeordnet und dichtet ein Ende der Einbettkomponente 3 (des Gehäuses 31) ab. Das zweite Dichtungsteil 56 ist weiter auf einer Seite des Formharzes 4 angeordnet als die Verbindungsstelle 23 und dichtet das Ende des Formharzes 4 ab. Das Verbindungsteil 57 ist von den Enden sowohl der Einbettkomponente 3 (des Gehäuses 31) als auch des Formharzes 4 getrennt vorgesehen und verbindet das erste Dichtungsteil 55 und das zweite Dichtungsteil 56.
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Der Endflansch 6 bedeckt den Endbereich 20 des Stators 2 und ist mittels der Schrauben 7 an der Einbettkomponente 3 montiert. Genauer sind, wie in den 1 und 5 gezeigt, in den vier Montagebereichen 22 des Endbereichs 20 des Stators 2 Gewindebohrungen 311 (siehe 5) im Gehäuse 31 der Einbettkomponente 3 vorgesehen. In dem Endflansch 6 ist eine Schraubendurchgangsbohrung 61 (siehe 5) vorgesehen, durch die die Schraube 7 hindurchgeführt wird.
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Dann ist der kreisförmige Dichtungsteil 51 des Dichtelements 5 in dem kreisförmigen Bereich 21 des Stators 2 angeordnet, die vier abdichtenden Montageteile 52 des Dichtelements 5 sind in den vier Montagebereichen 22 des Stators 2 angeordnet, der Endflansch 6 ist so angeordnet, dass er das Dichtelement 5 abdeckt, und die Schrauben 7 verlaufen durch die vier Schraubendurchgangsbohrungen 61 des Endflanschs 6 und die Schraubendurchgangsbohrungen 53 der vier abdichtenden Montageteile 52 des Dichtelements 5, und dann wird die Schraube in der Gewindebohrungen 311 des Gehäuses 31 festgezogen. Wird alles auf diese Weise ausgeführt, wird das kreisförmige Dichtungsteil 51 des Dichtelements 5 an dem kreisförmigen Bereich 21 des Stators 2 befestigt, und die vier abdichtenden Montageteile 42 des Dichtelements 5 werden an den vier Montagebereichen 22 des Stators 2 befestigt.
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Gleichzeitig ist in dem Montagebereich 22 des Stators 2 das erste Dichtungsteil 55 des abdichtenden Montageteils 52 des Dichtelements 5 weiter auf der Seite des Gehäuses 31 angeordnet als die Verbindungsstelle 23 und dichtet das Ende des Gehäuses 31 ab. Das zweite Dichtungsteil 56 des abdichtenden Montageteils 52 des Dichtelements 5 ist weiter auf der Seite des Formharzes 4 angeordnet als die Verbindungsstelle 23 und dichtet das Ende des Formharzes 4 ab. Das Verbindungsteil 57 des abdichtenden Montageteils 52 des Dichtelements 5 befindet sich an einer Position, die geringfügig von der Verbindungsstelle 23 beabstandet ist. Dadurch wird die Verbindungsstelle 23 innerhalb eines geschlossenen Raums 58 abgedichtet, der von dem ersten Dichtungsteil 55, dem zweiten Dichtungsteil 56 und dem Verbindungsteil 57 des Dichtelements 5, der Endfläche des Gehäuses 31 und der Endfläche des Formharzes 4 umgeben ist, wie in 6 gezeigt.
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Auf die vorstehend beschriebene Weise wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Verbindungsstelle 23 innerhalb des von dem ersten Dichtungsteil 55, dem zweiten Dichtungsteil 56 und dem Verbindungsteil 57 des Dichtelements 5, der Endfläche des Gehäuses 31 und der Endfläche des Formharzes 4 umgebenen geschlossenen Raums 58 abgedichtet. Aus diesem Grund besteht hinsichtlich einer Abnahme der Abdichtungsfähigkeit durch einen Spalt an der Verbindungsstelle 23 selbst dann kein Grund zur Sorge, wenn sich an der Verbindungsstelle 23 aufgrund der Differenz zwischen dem linearen Ausdehnungskoeffizienten des Gehäuses 31 der Einbettkomponente 3 und dem linearen Ausdehnungskoeffizienten des Formharzes 4 bei einer Temperaturänderung ein Spalt bildet. Dadurch ist ein Durchtränken mit einem Dichtmittel zum Füllen des Spalts an der Verbindungsstelle 23 nicht erforderlich, und es besteht nicht die Notwendigkeit, zum Durchtränken mit Dichtmittel Arbeitszeit aufzuwenden.
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Die vorstehende Erläuterung zu dem abdichtenden Montageteil 52 des Dichtelements 5 unter Bezugnahme auf die 5 und 6 gilt im Wesentlichen analog für das kreisförmige Dichtungsteil 51 des Dichtelements 5. Aus diesem Grund wird auf redundante Erläuterungen zu dem kreisförmigen Dichtungsteil 51 des Dichtelements 5 verzichtet.
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7 ist eine Ansicht, die eine Dichtelement 5A gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt. 8 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Querschnitt entlang der Linie B-B in 7 zeigt. 9 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Querschnitt entlang der Linie C-C in 7 zeigt. In den 7 bis 9 sind Abschnitten, die denen des Dichtelements 5 gemäß der ersten Ausführungsform ähneln, Bezugszeichen zugeordnet, bei denen ein ”A” an das für das Dichtelement 5 gemäß der ersten Ausführungsform verwendete Bezugszeichen angehängt ist, und auf redundante Erläuterungen wird verzichtet.
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Wie in den 7 bis 9 gezeigt, weist das Dichtelement 5A im Inneren einen starren Körper 50 auf. Genauer ist der starre Körper 50 in das Innere des Dichtelements 5A eingesetzt. Dieses Dichtelement 5A weist im Vergleich zu dem Dichtelement 5 gemäß der ersten Ausführungsform eine Starrheit auf. Aus diesem Grund zeichnet sich dieses Dichtelement 5A durch sein Handhabungsvermögen bei der Anordnung (Installation) am Endbereich 20 des Stators 2 aus und kann zur Automatisierung beitragen.
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Obwohl vorstehend Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert wurden, darf die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt werden, und Modifikationen und Verbesserungen innerhalb eines Rahmens, in dem die Aufgaben der vorliegenden Erfindung erfüllt werden können, sind ebenfalls in die vorliegende Erfindung aufgenommen. Überdies sind die im Zusammenhang mit den vorliegenden Ausführungsformen beschriebenen Ergebnisse lediglich eine Auflistung der bevorzugtesten der durch die vorliegende Erfindung erzielten Ergebnisse, und die Ergebnisse der vorliegenden Erfindung dürfen nicht auf die im Zusammenhang mit den vorliegenden Ausführungsformen beschriebenen beschränkt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Elektromotor
- 2
- Stator
- 20
- Endbereich
- 23
- Verfugungsteil
- 3
- Einbettkomponente
- 4
- Formharz
- 5
- Dichtelement
- 55
- erstes Dichtungsteil
- 56
- zweites Dichtungsteil
- 57
- Verbindungsteil
- 6
- Endflansch
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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