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GEBIET DER ERFINDUNG
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Vorliegende Erfindung betrifft einen Motor und einen Motor mit einer Wasserdichtungsstruktur und ein den Motor verwendendes Gebläse.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Ein Gebläse, das in einer Klimaanlage eines Fahrzeugs verwendet wird, hat einen Motor, der mit einer Steuereinheit für die Stromzufuhr zu dem Motor oder für die Einstellung der Geschwindigkeit des Motors ausgestattet ist. Normalerweise sollte die Steuereinheit mittels wasserdichter Materialien von dem Stator des Motors getrennt sein, da während des Betriebs des Gebläses Wasserdampf oder Kondenswasser gebildet wird. Die spezielle wasserdichte Ausbildung vergrößert das Volumen und erhöht die Kosten des Gebläses und ist darüber hinaus nachteilig für die Wärmeableitung der Steuereinheit.
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ÜBERSICHT
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Motor vorgeschlagen, umfassend eine Montagehalterung; einen Stator, der an einer der einander gegenüberliegenden Seiten der Montagehalterung befestigt ist; einen Rotor, der an dem Stator drehbar gelagert ist; und eine Steuereinheit auf der von dem Stator entfernten anderen Seite der einander gegenüberliegenden Seiten der Montagehalterung. Die Steuereinheit hat ein plattenförmiges Wärmeableitungselement, das an der Montagehalterung befestigt ist, und eine Element-Leiterplatte, die an einer von der Montagehalterung entfernten Seite des Wärmeableitungselements befestigt ist. Zwischen der Peripherie des Wärmeableitungselements und der Montagehalterung ist eine Dichtung gebildet.
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Vorzugsweise ist die Peripherie des Wärmeableitungselements zu einem Flansch gebogen. Die Montagehalterung definiert eine Nut korrespondierend zu dem Flansch des Wärmeableitungselements. Der Flansch befindet sich im Eingriff mit der Nut der Montagehalterung.
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Vorzugsweise ist die Nut zum Zweck der Haftung und Abdichtung mit einem Klebstoff gefüllt.
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Vorzugsweise umfasst die Steuereinheit ferner eine an dem Wärmeableitungselement montierte Abdeckung, wobei der Abdeckungskörper und das Wärmeableitungselement zusammenwirkend einen Aufnahmeraum für die Aufnahme der Leiterplatte bilden.
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Vorzugsweise ist in der Montagehalterung angrenzend an das Wärmeableitungselement ein Luftströmungskanal gebildet.
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Vorzugsweise definiert die Montagehalterung ferner mindestens einen Lufteinlass und mindestens einen Luftauslass, die mit dem Luftströmungskanal in Verbindung stehen, angrenzend an die einander gegenüberliegenden Enden des Wärmeableitungselements.
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Vorzugsweise definiert die Montagehalterung ferner einen vertieften Bereich zur Aufnahme des Stators.
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Vorzugsweise ist der Stator mit einer Mehrzahl von Befestigungselementen an der Montagehalterung befestigt.
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Vorzugsweise sind die mehrzähligen Dämpfer zwischen den Befestigungselementen und zwischen dem Stator und der Montagehalterung angeordnet.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Gebläse vorgeschlagen, das einen Motor wie vorstehend beschrieben und ein an dem Rotor des Motors befestigtes Gebläserad umfasst.
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen näher beschrieben.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Motors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2 ist eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung des in 1 gezeigten Motors;
- 3 ist eine weitere auseinandergezogene perspektivische Darstellung des in 1 gezeigten Motors;
- 4 ist eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines Stators und eines Rotors des in 1 gezeigten Motors;
- 5 ist eine ähnliche Darstellung wie jene in 4, jedoch aus einer anderen Perspektive;
- 6 ist eine vergrößerte perspektivische Darstellung einer Montagehalterung des Motors von 1;
- 7 ist eine vergrößerte schematische perspektivische Ansicht eines Wärmeableitungselements in Anordnung mit einer Montagehalterung des Motors 1;
- 8 ist eine vergrößerte schematische perspektivische Ansicht eines Wärmeableitungselements und einer Leiterplatte in Anordnung mit einer Montagehalterung des Motors 1;
- 9 ist eine Montageansicht von 4;
- 10 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Gebläses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Es wird auf 1 Bezug genommen. Bei einer Luftstrom-Generierungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind eine Montagehalterung 21, ein an der Montagehalterung 21 montierter Motor 30 und ein durch den Motor 30 angetriebenes Laufrad 90 vorgesehen.
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Wie die 1 bis 2 zeigen, hat ein Motor 200 in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Montagehalterung 20, einen Stator 30, einen Rotor 40 und eine Steuereinheit 50.
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Speziell in der dargestellten Ausführungsform ist der Motor 200 ein Außenläufermotor. Der Rotor 40 ist an dem Stator 30 drehbar gelagert. Der Stator 30 und die Steuereinheit 50 sind an der Montagehalterung 20 montiert und sind dabei an den einander gegenüberliegenden Seiten der Montagehalterung 20 angeordnet. Es versteht sich, dass der Motor 200 in anderen Ausführungsformen ein Innenläufermotor sein kann.
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Es wird auf 3 Bezug genommen. In der vorliegenden Ausführungsform ist an einer der einander gegenüberliegenden Seiten der Montagehalterung 20 ein vertiefter Bereich 21 gebildet. Ein Boden des vertieften Bereichs 21 definiert eine Durchgangsöffnung 22, die sich in der Mitte des Bodens des vertieften Bereich 21 befindet, und eine Mehrzahl von Befestigungsöffnungen 23, die rund um die Durchgangsöffnung 22 verteilt sind. Der Stator 30 ist in dem Aufnahmeschlitz 21 aufgenommen. Es versteht sich, dass der vertiefte Bereich 21 gegebenenfalls nicht an der Montagehalterung 20 vorgesehen ist und der Stator 30 stattdessen auf der Montagehalterung 20 sitzt.
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Es wird auf 4 Bezug genommen. In der vorliegenden Ausführungsform hat der Stator 30 eine Stütze 31, einen an der Stütze 31 montierten Statorkern 32 und eine Mehrzahl von Wicklungen 33, die um den Statorkern 32 herumgeführt sind, um ein elektromagnetisches Feld zu erzeugen, um bei Erregung den Rotor 40 drehend anzutreiben. Die Stütze 31 definiert eine Mehrzahl von Befestigungsöffnungen 311, die sich in der axialen Richtung des Stators 30 durch die Stütze 31 hindurch erstrecken und jeweils auf die Befestigungsöffnungen 23 der Montagehalterung 20 ausgerichtet sind.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist der Stator 30 durch eine Mehrzahl von Befestigungselementen 60 an der Montagehalterung 20 befestigt. Insbesondere sind die Befestigungselemente 60 in der vorliegenden Ausführungsform durch die Befestigungsöffnungen 311 des Stators 30 und die entsprechenden Befestigungsöffnungen 23 der Montagehalterung 20 hindurchgeführt, um den Stator 30 an der Montagehalterung 20 festzulegen.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Mehrzahl von Dämpfern 70 ferner zwischen dem Stator 30 und der Montagehalterung 20 vorgesehen. Die Dämpfer 70 können vibrationsdämpfende Elemente aus Gummi, geschäumtem Material, Harz, Kunststoff oder dergleichen sein. Sie können auch ein elastisches Eisenelement oder eine Feder sein. Die Dämpfer 70 können das Geräusch verringern, das der Stator 30 und der Rotor 40 im Betriebszustand erzeugen und das zur Montagehalterung 20 übertragen wird, so dass der Motor 200 insgesamt geräuschärmer wird. Speziell in der vorliegenden Ausführungsform sind die Dämpfer 70 jeweils in den Befestigungsöffnungen 311 aufgenommen, um die Befestigungselemente von dem Stator 30 und den Stator 30 von der Montagehalterung 20 zu isolieren. Der Dämpfer 70 hat einen ersten Dämpferkörper 71 und einen zweiten Dämpferkörper 72, die separat angeordnet sind und konstruktionsgleich sind. Der erste Dämpferkörper 71 ist zwischen den Stator 30 und das Befestigungselement 60 geschaltet. Der zweite Dämpferkörper 72 ist zwischen den Stator 30 und die Befestigung und zwischen die Befestigungselemente 60 und die Montagehalterung 20 geschaltet. Da die Dämpfer 70 und der Stator 30 einander nur in einem kleinen Bereich kontaktieren und die Befestigungselemente 60 an einem direkten Kontakt mit dem Stator 30 gehindert werden, können Stöße, die während des Betriebs des Motors 200 durch den Stator 30 und den Rotor 40 erzeugt werden, nicht direkt auf die Befestigungshalterung 20 übertragen werden und werden zum Großteil durch die Dämpfer 70 gedämpft.
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Es wird auf die 1 bis 3 Bezug genommen. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Steuereinheit 50 ein Wärmeableitungselement 51, eine Abdeckung 52 und eine Leiterplatte 53. Der Abdeckungskörper 52 und das Wärmeableitungselement 51 bilden zusammenwirkend einen Aufnahmeraum 54 für die Aufnahme der Leiterplatte 53. Speziell in der vorliegenden Ausführungsform ist das Wärmeableitungselement 51 ein im Wesentlichen plattenförmiges Element, das an einer von dem Stator 30 wegweisenden Seite der Montagehalterung 20 befestigt ist. Die Peripherie des Wärmeableitungselements 51 ist mit einem Klebstoff oder dergleichen versehen, um das Wärmeableitungselement 51 an der Montagehalterung 20 festzulegen und zwischen der Peripherie des Wärmeableitungselements 51 und der Montagehalterung 20 eine Dichtung zu bilden und dadurch zu verhindern, dass auf der Seite der Montagehalterung 20 mit dem Stator 30 gegebenenfalls vorhandenes Wasser oder vorhandener Wasserdampf in die Steuereinheit 50 eindringen. In der Montagehalterung 20 ist angrenzend an das Wärmeableitungselement 51 ein Luftströmungskanal 80 definiert, weshalb das Wärmeableitungselement 51 durch den Luftstrom rechtzeitig gekühlt werden kann. Die Leiterplatte 53 kann sich über eine thermisch leitende Isolierschicht mit dem Wärmeableitungselement 51 in Kontakt befinden, um die Wärmeableitung zu erleichtern.
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In dieser Ausführungsform ist insbesondere die Peripherie des Wärmeableitungselements 51 zu einem Flansch 511 gebogen. Die Montagehalterung 20 definiert eine Nut 24 korrespondierend zu dem Flansch 511 des Wärmeableitungselements 51. Der Flansch 511 greift in die Nut 24 ein, wenn das Wärmeabstrahlungselement 51 an der Montagehalterung 20 montiert ist. Zum Haften und Abdichten ist die Nut 24 vorzugsweise mit einem Klebstoff gefüllt.
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In dieser Ausführungsform ist an einer Kante der Montagehalterung 20 ein Ösenbereich 25 gebildet, und in dem Ösenbereich 25 ist ein Lufteinlass 26 definiert. Das Wärmeableitungselement 51 grenzt an den Ösenbereich 25 und an den Lufteinlass 26 an. Der Luftströmungskanal 80 in der Montagehalterung 20 steht mit dem Lufteinlass 26 in Verbindung. Der Boden des Aufnahmeschlitzes 21 der Montagehalterung 20 definiert ferner eine Mehrzahl von Luftauslässen 27, die mit dem Luftströmungskanal 80 in Verbindung stehen.
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Es wird auf die 4 bis 9 Bezug genommen. In der vorliegenden Ausführungsform erstrecken sich drei Leitungsdrähte 331 der Wicklungen 33 von dem Stator 30 durch den Boden des vertieften Bereichs 21. Jeder der Leitungsdrähte 331 ist über ein Verbindungselement 90 mit einem leitenden Stift 28 verbunden, der an der Montagehalterung 20 vorgesehen ist. Die leitenden Stifte 28 an der Montagehalterung 20 sind mit der Leiterplatte 53 verbunden, weshalb die Wicklungen 33 mit der Leiterplatte 53 elektrisch verbunden sind, um von der Leiterplatte 53 einen Dreiphasenstrom aufzunehmen. Es versteht sich, dass die Anzahl der Leitungsdrähte 331 der Anzahl der Phasen des Motors 200 entspricht. Wenn der Motor 200 ein Einphasenmotor ist, können zwei Leitungsdrähte 331 der Wicklung 33 vorhanden sein.
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Die leitenden Stifte 28 sind durch Einsatzformen an der Montagehalterung 20 montiert. Jeder der Anschlüsse hat ein erstes Ende 281 und ein zweites Ende 282. Das erste Ende 281 liegt in einem der Luftauslässe 27 der Montagehalterung 20, und das zweite Ende 282 verläuft durch das Wärmableitungselement 70 und ist mit dem Anschluss 531 der Leiterplatte 53 verschweißt, verrastet oder anderweitig an diesem festgelegt. Zum Fixieren der Verbindung ist speziell in der vorliegenden Ausführungsform jeder der leitenden Stifte 28 im Wesentlichen L-förmig. Das erste Ende 281 befindet sich mit einer Seitenwand im Eingriff, die den entsprechenden einen Luftauslass 27 der Montagehalterung 20 begrenzt. Das zweite Ende 282 erstreckt sich in Richtung auf das Wärmeableitungselement 51. Die Montagehalterungen 20 sind ferner mit einer Mehrzahl von Dichtungselementen 29 versehen, die jeweils dicht in den Luftauslässen 27 sitzen, um zu verhindern, dass Wasserdampf auf der Seite des Stators 30 in die Steuereinheit 50 eindringt. Das Wärmeableitungselement 51 definiert ferner eine Mehrzahl von Öffnungen 512, die jeweils auf die Luftauslässe 27 mit den sich darin befindenden leitenden Stiften 28 ausgerichtet sind. Die Dichtungselemente 29 in den Luftauslässen 27 sitzen ferner dicht in den entsprechenden Öffnungen 512 des Wärmeableitungselements 51. Die leitenden Stifte 28 durchgreifen das entsprechende Dichtungselement 29 und führen ferner durch die Öffnungen 512 des Wärmeableitungselements 51. Klebstoff oder ein anderes Dichtungsmaterial ist auf der Peripherie des Dichtungselements aufgetragen, um die Dichtung zu verbessern.
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Jedes Verbindungselement 90 hat ein flexibles Kabel 91 und zwei starre Anschlüsse 92, die jeweils an einander gegenüberliegenden Enden des flexiblen Kabels 91 befestigt sind. Ein starrer Anschluss 92 ist an einem der Leitungsdrähte 331 festgelötet oder anderweitig elektrisch mit diesem verbunden. Speziell in dieser Ausführungsform hat der starre leitende Anschluss eine hakenförmige Konfiguration, wodurch der starre leitende Anschluss 92 vor dem Schweißen an dem Leitungsdraht 331 positioniert werden kann und schließlich den Schweißvorgang erleichtert.
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Der starre leitende Anschluss 92 an dem anderen Ende des flexiblen Kabels 91 ist elektrisch mit einem der leitenden Stifte 28 verbunden, die an der Montagehalterung 20 vorgesehen sind. Speziell in dieser Ausführungsform hat der starre leitende Anschluss 92 eine hakenförmige Konfiguration, wodurch der starre leitende Anschluss 92 vor dem Schweißen an dem leitenden Stift 28 positioniert werden kann und schließlich den Schweißvorgang erleichtert.
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Es wird auf die 4 und 5 Bezug genommen. In der vorliegenden Ausführungsform hat der Rotor 40 eine Drehwelle 41 und einen Rotorkörper 42. Die Drehwelle 41 ist über zwei Lager 43 drehbar an der Stütze 32 gestützt. Der Rotorkörper 42 hat ein Gehäuse 421 und eine Mehrzahl von Magneten 422, die an einer Innenfläche des Gehäuses 421 befestigt sind. Das Gehäuse 421 ist an der Drehwelle 41 festgelegt und umschließt den Stator 30 drehbar. In dieser Ausführungsform hat das Gehäuse 421 einen Verbindungsbereich 423 und einen zylindrischen Bereich 424. Der Verbindungsbereich 423 ist im Wesentlichen bogenförmig und mit einem Ende des zylindrischen Bereichs 424 verbunden. Die Drehwelle 41 führt durch den Verbindungsbereich 423 hindurch und ist an demselben befestigt. Der Stator 30 ist von dem zylindrischen Bereich 424 umschlossen. Die mehrzähligen Magnete 422 sind an der Innenwand des zylindrischen Bereichs 424 befestigt, die dem Stator 30 zugewandt ist.
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10 zeigt ein Gebläse 100, das den Motor 200 verwendet. Das Gebläse 100 hat ein Gebläserad 300. Das Gebläse 100 hat ein Gebläserad 300. Das Gebläserad 300 ist an der Drehwelle 41 befestigt und kann durch den Motor 20 drehend angetrieben werden, um einen Hochdruckluftstrom zu erzeugen.
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Die Erfindung wurde vorstehend anhand einer oder mehrerer Ausführungsformen beschrieben, wobei die Beschreibung der Ausführungsformen lediglich dazu dienen soll, dem Fachmann die praktische Umsetzung oder Anwendung der Erfindung zu ermöglichen. Es versteht sich, dass verschiedene Modifikationen möglich sind, ohne von dem Erfindungsgedanken abzuweichen oder den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Die dargestellten Ausführungsformen stellen keine Einschränkung der Erfindung dar, deren Schutzumfang durch die anliegenden Ansprüche definiert wird.
