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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Luftgebläse, bei dem ein Motor einen Lüfter in Umlauf versetzt.
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In herkömmlicher Weise besteht die Motordrehwelle eines Luftgebläses dieser Gattung aus einem Teil, dessen Querschnitt D-förmig ist, und aus einer kreisförmigen Stange, und ist das D-förmige Teil in einen Kunststofflüfter eingesetzt. Der Spalt zwischen dem D-förmigen Teil und der kreisförmigen Stange verhindert, dass sich der Lüfter in Richtung zu dem Motor hin bewegt, und daher kann eine Berührung zwischen dem Lüfter, der ein Drehkörper ist, und dem Motorgehäuse, das kein Drehkörper ist, verhindert werden.
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Weiter sind bei dem obengenannten herkömmlichen Luftgebläse die Kosten der maschinellen Bearbeitung der Drehwelle hoch, weil das D-förmige Teil an der Drehwelle ausgebildet ist. Im Gegensatz hierzu ist ein Luftgebläse weit bekannt, bei dem das D-förmige Teil nicht verwendet wird, eine Drehwelle, deren Gestalt kreisförmig und insgesamt massiv ist, verwendet wird und ein Kunststofflüfter im Presssitz an der Drehwelle angebracht ist.
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Jedoch gibt es bei dem zuletzt genannten herkömmlichen Luftgebläse keinen Spalt, der dem Spalt bei dem erstgenannten herkömmlichen Luftgebläse entspricht; daher ist es, wenn die Verbindungskraft zwischen dem Lüfter und der Drehwelle infolge einer Verschlechterung im Laufe der Zeit und eines Hochtemperatur-Kriechens des Kunststofflüfters etc. abnimmt, wahrscheinlich, dass sich der Lüfter in Richtung zu dem Motor hin bewegt und mit dem Motorgehäuse in Berührung kommt.
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Wie oben beschrieben tritt, wenn der Lüfter mit dem Motorgehäuse in Berührung kommt, das Problem auf, dass das Motorgehäuse, das kein Drehkörper ist, verhindert, dass der Lüfter umläuft, und dass der Lüfter keine Luft zuführen kann.
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US 4,767,285 A beschreibt ein Luftgebläse mit einem Lüfter, wobei eine Drehwelle des Motors in einem Gehäuse drehbar gelagert ist. Der Lüfter weist einen Haltering auf, der zwischen dem Lager und dem Rotor des Elektromotors angeordnet ist.
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JP 2001-124101 A beschreibt eine Anbringungsstruktur eines Rotors für einen Lüfter.
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Unter Berücksichtigung des oben angegebenen Problems besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, zu verhindern, dass der Lüfter mit dem Motorgehäuse in Berührung kommt, und zu gestatten, dass der Lüfter Luft sogar dann liefert, wenn die Verbindungskraft zwischen dem Lüfter und der Drehwelle herabgesetzt ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Luftgebläse nach Anspruch 1 oder 6 gelöst.
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Zur Lösung der oben genannten Aufgabe betrifft die vorliegende Erfindung unter einem ersten Aspekt ein Luftgebläse, das einen Lüfter (1), der umläuft und Luft liefert, und einen Motor (2) umfasst, der den Lüfter (1) umlaufend antreibt, wobei die Drehwelle (23) des Motors (2) an einem Gehäuse (21) mittels eines Radiallagers (22) drehbar gelagert ist, ein Ende der Drehwelle (23) vom Gehäuse (21) aus nach außen vorsteht und der Lüfter (1) an dem einen Ende der Drehwelle (23) im Presssitz angebracht ist und wobei die Relativbewegung des Lüfters (1) in Richtung zu dem Motor (2) hin, die eine der Relativbewegungen des Lüfters (1) in Hinblick auf die Drehwelle (23) ist, durch den inneren Ring (221) des Radiallagers (22) eingeschränkt ist.
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Infolge dieser Bauweise ist, wenn die Verbindungskraft zwischen dem Lüfter und der Drehwelle herabgesetzt ist, die Relativbewegung des Lüfters in Richtung zu dem Motor hin durch den inneren Ring eingeschränkt, und kann die Berührung zwischen dem Lüfter und dem Gehäuse verhindert sein. Des weiteren wird, weil der innere Ring zusammen mit der Drehwelle umläuft, die Drehkraft von dem inneren Ring an den Lüfter in einem Zustand übertragen, bei dem der innere Ring die Relativbewegung des Lüfters in Richtung zu dem Motor hin einschränkt.
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Wie oben beschrieben und nicht nur, weil die Berührung zwischen dem Lüfter und dem Gehäuse verhindert ist, sondern auch weil die Drehkraft von dem inneren Ring an den Lüfter übertragen wird, kann das Luftgebläse Luft sogar dann kontinuierlich liefern, wenn die Verbindungskraft zwischen dem Lüfter und der Drehwelle herabgesetzt ist.
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Bei der Ausführungsform des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung kann ein Anschlag (13), der sich in Richtung zu dem inneren Ring (221) hin erstreckt und in der Lage ist, mit dem inneren Ring (221) in Berührung zu kommen, an dem Lüfter (1) gemäß Darstellung bei dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein; ein Anschlag (224), der sich in Richtung zu dem Lüfter (1) hin erstreckt und in der Lage ist, mit dem Lüfter (1) in Berührung zu kommen, kann an dem inneren Ring (221) gemäß Darstellung bei dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein; oder ein Abstandhalter, dessen eines Ende in der Lage ist, mit dem Lüfter (1) in Berührung zu kommen, und dessen anderes Ende in der Lage ist, mit dem inneren Ring (221) in Berührung zu kommen, kann zwischen dem Lüfter (1) und dem inneren Ring (221) gemäß Darstellung bei dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung angeordnet sein.
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Des weiteren kann der Abstandhalter aus Eisen oder einem Kunststoff gemäß Darstellung bei dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellt sein.
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Unter dem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Anschlag (113, 213) so gestaltet, dass er leicht deformiert werden kann, wenn eine Last in der Axialrichtung der Drehwelle (23) auf ihn zur Einwirkung kommt.
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Unter dem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Abstandhalter so gestaltet, dass er leicht deformiert werden kann, wenn eine Last in der axialen Richtung der Drehwelle (23) auf ihn zur Einwirkung kommt.
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Infolge dieser Bauweise ist sogar dann, wenn eine Last verursacht wird, wenn der Lüfter im Presssitz an dem inneren Ring angebracht wird, weil der Freiraum zwischen dem Abstandhalter und dem inneren Ring oder derjenige zwischen dem Abstandhalter und dem Lüfter klein gemacht ist, die Last, die an dem inneren Ring wirkt, durch die Deformation des Abstandhalters abgeschwächt, und kann ein anomales Geräusch des Lagers verhindert werden; daher ist es möglich, den Abstand zwischen dem Abstandhalter und dem inneren Ring oder denjenigen zwischen dem Abstandhalter und dem Lüfter unbeschränkt klein auszubilden oder sogar den Abstand zu eliminieren, und können die Abmessungsgenauigkeit bei der maschinellen Bearbeitung der Teile und die Toleranz beim Zusammenbau der Teile weniger streng sein.
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Bei den Ausführungsform des sechsten und des siebten Aspekts der vorliegenden Erfindung können der Anschlag (113, 213) oder der Abstandhalter unter Verwendung eines Kunststoffs oder eines Gummis gemäß Darstellung bei dem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ausgebildet sein.
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Unter dem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Struktur, bei der der innere Ring die Relativbewegung des Lüfters des ersten Aspekts einschränkt, einen Anschlag oder Abstandhalter, der zwischen dem Lüfter und dem inneren Ring vorgesehen ist.
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Unter dem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Drehwelle des Motors aus Metall hergestellt und so ausgebildet, dass der Schnitt der Welle kreisförmig und massiv ist, und laufen die Drehwelle und der Lüfter gemeinsam um, weil der Lüfter aus Kunststoff hergestellt und im Presssitz an der Drehwelle der neunten Ausführungsform angesetzt und befestigt ist.
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Bei dieser Bauweise ist es schwierig, einen Erfassungsbereich zu schaffen, um die Bewegung des Lüfters zu der kreisförmigen und massiven Drehwelle hin zu verhindern, und eine unvernünftiges Vorsehen desselben ist ein Faktor, der die Kosten der spanabhebenden schneidenden Bearbeitung oder dergleichen erhöht. Weiter kann der Lüfter, da er aus Kunststoff hergestellt ist, sich in der axialen Richtung der Drehwelle infolge einer Verschlechterung im Laufe der Zeit bewegen, jedoch kann in diesem Fall die Bewegung ausfallsicher durch den Anschlag oder Abstandhalter verhindert werden.
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Unter dem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Lüfter unterhalb des Motors angeordnet, und wirkt das Gewicht des Lüfters nach unten auf den Motor des zehnten Aspekts der vorliegenden Erfindung.
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Daher wirkt das Gewicht des Lüfters stets in Hinblick darauf, den Lüfter in der axialen Richtung zu bewegen und in der Richtung zu dem Motor hin zu bewegen, jedoch kann die Bewegung ausfallsicher durch den Anschlag oder Abstandhalter verhindert werden.
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Unter dem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Lüfter ein Mehr schaufel-Zentrifugallüfter einer Fahrzeugklimaanlage und im Presssitz an der Drehwelle angebracht, wobei eine Kappe, hergestellt aus einem Kunststoff härter als derjenige, aus dem der Lüfter hergestellt ist, im Presssitz an der Drehwelle an derjenigen Seite des Lüfters angebracht ist, die dem Motor gegenüberliegt, und Vorsprünge, die als ein Teil der Kappe ausgebildet sind, mit dem Inneren des Lüfters im Eingriff stehen, sodass die Kappe und der Lüfter an einer relativen Drehbewegung in Hinblick auf die Welle gehindert sind.
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Bei dieser Bauweise ist durch die Kappe, die gesichert im Presssitz an der Drehwelle angebracht ist, verhindert, dass sich der Lüfter in Richtung zu der dem Motor gegenüberliegende Seite hin bewegt, und kann die Bewegung des Lüfters in Richtung zu dem Motor hin durch den Anschlag oder Abstandhalter verhindert sein.
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Unter dem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Mehrschaufel-Zentrifugallüfter ein Sirocco-Lüfter, nimmt der Lüfter Luft von der oberen Seite des Lüfters aus auf, und gibt der Lüfter die Luft in der radialen Richtung der Drehwelle des zwölften Aspekts nach außen ab
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Bei dieser Bauweise ist es, wenn der Lüfter, der ein Sirocco-Lüfter ist, Luft durch die Umlaufbewegung des Lüfters abgibt, unwahrscheinlich, dass sich der Lüfter entlang der Drehwelle in der Richtung zu dem Motor hin durch die Reaktionskraft des Scirocco-Lüfters bewegt; daher kann die Bewegung das Lüfters durch einen kleinen Anschlag oder Abstandhalter verhindert sein.
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Die den Mitteln in Klammern hinzugefügten Bezugszeichen zeigen die Beziehung der Entsprechung zu den konkreten Mitteln, die bei den nachfolgend angegebenen Ausführungsformen beschrieben sind.
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Die vorliegende Erfindung ist aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen vollständiger zu verstehen.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 einen Schnitt durch die hauptsächlichen Bauteile des Luftgebläses bei einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 einen vergrößerten Schnitt durch einen Teil A von 1;
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3 einen Schnitt durch die hauptsächlichen Bauteile das Luftgebläses bei einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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4A einen Schnitt durch das Luftgebläse einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn der Anschlag 113 nicht deformiert ist;
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4B einen Schnitt entlang der Linie C-C in 4A;
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5 einen Schnitt durch das Luftgebläse der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn der Anschlag 113 deformiert ist;
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6A einen Schnitt durch die hauptsächlichen Bauteile des Luftgebläses einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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6B einen Schnitt entlang der Linie in B-B in 6A;
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7A eine schematische Darstellung der Bauweise der hauptsächlichen Bauteile des Luftgebläses einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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7B eine Ansicht eines Anschlags 213 bei Betrachtung aus der Richtung des Pfeils D in 7A;
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8 einen schematischen Schnitt durch eine Ausführungsform, bei der die vorliegende Erfindung bei einem zentrifugalen Luftgebläse einer Fahrzeugklimaanlage Anwendung findet;
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9 einen vergrößerten Schnitt durch die hauptsächlichen Bauteile des Luftgebläses von 8;
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10 einen Schnitt entlang der Linie F-F in 9
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11 ein schematische Darstellung einer Kappe 80 in Alleinstellung, bei Betrachtung aus der Richtung des Pfeils G in 10.
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(Erste Ausführungsform)
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend auf der Grundlage einer in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform beschrieben. 1 ist ein Schnitt in der Nähe des Kopplungsbereiches eines Lüfters und der Drehwelle des Motors eines Luftgebläses bei der ersten Ausführungsform, und 2 ist ein vergrößerter Schnitt durch einen Teil A in 1. Das Luftgebläse der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise ein solches zur Verwendung beispielsweise bei einer Fahrzeugklimaanlage.
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In 1 und 2 umfasst ein Luftgebläse einen Mehrschaufel-Zentrifugallüfter 1 (nachfolgend bezeichnet als Lüfter 1), der Luft in der axialen Richtung der Drehwelle aufnimmt und radial nach außen abgibt, und einen Elektromotor 2, (nachfolgend bezeichnet als Motor 2), der den Lüfter 1 umlaufend antreibt.
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In dem Motor 2 ist ein Lager 22 an einem Ende des metallischen Gehäuses 21 desselben vorgesehen, und eine metallische Drehwelle 23 ist an dem Gehäuse 21 über das Lager 22 drehbar gelagert.
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Das Lager 22 ist ein Radiallager, in dem Kugeln 223 zwischen einem inneren Ring 221 und einem äußeren Ring 222 angeordnet sind; die Drehwelle 23 ist in den inneren Ring 221 im Presssitz eingesetzt, und der äußere Ring 222 ist in das Gehäuse 21 im Presssitz eingesetzt.
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In dem Gehäuse 21 ist ein Durchgangsloch 211, dessen Durchmesser größer als derjenige des inneren Rings 221 ist, ausgebildet, und der innere Ring 221 ist innerhalb des Durchgangslochs 211 bei Betrachtung aus der axialen Richtung der Drehwelle 23 angeordnet.
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Die Drehwelle 23 steht zum Äußeren des Gehäuses 21 hin durch das Durchgangsloch 211 hindurch vor. Der horizontale Querschnitt durch den aus dem Gehäuse 21 vorstehenden Teil der Drehwelle 23 ist kreisförmig und massiv, und der Lüfter ist an diesem Teil im Presssitz angebracht.
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Der Lüfter 1 umfasst mehrere Schaufeln 11 und nimmt die Drehkraft (Antriebskraft) des Motors 2 über die Drehwelle 23 auf, weil die Drehwelle 23 in dem Einsetzloch 12 im Presssitz eingesetzt ist, das an dem Drehzentrum der Schaufeln 11 ausgebildet ist. An dem Ende der Schaufeln 11 in der Nähe des Motors ist ein ringförmiger Anschlag 13, der sich in Richtung zu dem inneren Ring 221 hin erstreckt und in der Lage ist, mit dem inneren Ring 221 in Berührung zu kommen, ausgebildet.
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Der äußere Durchmesser des Anschlags 13 ist im wesentlichen gleich dem äußeren Durchmesser des inneren Rings 221 und kleiner als der innere Durchmesser des Durchgangslochs 211, und ein Teil des Anschlags 13 ist in das Durchgangsloch 211 eingesetzt, und die Stirnfläche des Anschlags 13 in der Nähe des Motors liegt der Stirnfläche des inneren Rings 221 in der Nähe des Lüfters gegenüber.
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Zusätzlich ist der Abstand L1 zwischen dem Anschlag 13 und dem inneren Ring 221 kleiner als der Abstand L2 zwischen den Schaufeln 11 und dem Gehäuse 21 ausgebildet. Der Lüfter 1 ist einstückig aus einem thermoplastischen Kunststoff, beispielsweise aus Polypropylen, gegossen.
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Da das Luftgebläse mit der oben angegebenen Bauweise die kreisförmige und massive Drehwelle 23 aufweist, ist es wahrscheinlicher, dass sich der Lüfter 1 bezogen auf die Drehwelle 23 in der axialen Richtung bewegt, wenn die Verbindungskraft zwischen dem Lüfter 1 und der Drehwelle 23 infolge einer Verschlechterung im Laufe der Zeit und eines Hochtemperatur-Kriechens des Kunststofflüfters 1 etc. abnimmt.
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Wenn sich der Lüfter 1 in Richtung zu dem Motor 2 hin bewegt, kommt die Stirnfläche des Anschlags 13 in der Nähe des Motors mit der Stirnfläche des inneren Rings 221 in der Nähe des Lüfters in Berührung. Daher ist die weitere Bewegung des Lüfters 1 durch den inneren Ring 1 eingeschränkt.
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Da L1 < L2 sogar in dem Zustand ist, bei dem der Anschlag 13 mit dem inneren Ring 221 in Berührung kommt, kommen die Schaufeln 11 mit dem Gehäuse 21 nicht in Berührung. Da weiter der innere Ring 221 zusammen mit der Drehwelle 23 in dem Zustand, bei dem der Anschlag 13 mit dem inneren Ring 221 in Berührung kommt, umläuft, wird die Drehkraft von dem inneren Ring 221 an den Lüfter 1 übertragen.
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Wie oben beschrieben kann, nicht nur weil die Berührung zwischen den Schaufeln 11 und dem Gehäuse 21 verhindert ist, sondern auch weil die Drehkraft von dem inneren Ring 221 an den Lüfter 1 übertragen wird, das Luftgebläse Luft sogar dann kontinuierlich liefern, wenn die Verbindungskraft zwischen dem Lüfter 1 und der Drehwelle 23 herabgesetzt ist.
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(Zweite Ausführungsform)
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Bei der ersten Ausführungsform ist der Anschlag 13, der sich in Richtung zu dem inneren Ring 221 hin erstreckt, mit dem Lüfter 1 einstückig ausgebildet; jedoch ist bei der vorliegenden Ausführungsform ein Anschlag 224, der sich in Richtung zu dem Schaufeln 11 hin erstreckt und in der Lage ist, mit den Schaufeln 11 in Berührung zu kommen, einstückig mit dem inneren Ring 221 ausgebildet, wie in 3 dargestellt ist.
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Der Anschlag 224 durchdringt das Durchgangsloch 211 und steht zum Äußeren des Gehäuses 21 hin vor, und die Stirnfläche des Anschlags 224 in der Nähe des Lüfters liegt der Stirnfläche der Schaufeln 11 in der Nähe des Motors gegenüber. Zusätzlich ist der Abstand L3 zwischen dem Anschlag 224 und den Schaufeln 11 kleiner als der Abstand L2 zwischen den Schaufeln 11 und dem Gehäuse 21 gemacht.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform kommt, wenn sich der Lüfter 1 in Richtung zu dem Motor 2 hin bewegt, die Stirnfläche der Schaufeln 11 in der Nähe des Motors mit der Stirnfläche des Anschlags 224 in der Nähe des Lüfters in Berührung. Daher ist die weitere Bewegung des Lüfters 1 durch den inneren Ring 221 eingeschränkt.
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Da L3 < L2 sogar in dem Zustand ist, bei dem die Schaufeln 11 mit dem Anschlag 224 in Berührung kommen, kommen die Schaufeln 11 mit dem Gehäuse 21 nicht in Berührung. Weiter wird in dem Zustand, bei dem die Schaufeln 11 mit dem Anschlag 224 in Berührung kommen, eine Drehkraft von dem inneren Ring 221 an den Lüfter 1 übertragen. Daher kann das Luftgebläse sogar dann Luft kontinuierlich liefern, wenn die Verbindungskraft zwischen dem Lüfter 1 und der Drehwelle 23 herabgesetzt ist.
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(Dritte Ausführungsform)
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Bei der vorliegenden Ausführungsform ist ein Anschlag 113 so gestaltet, dass er in der axialen Richtung leicht deformiert wird, wenn er eine Last in der axialen Richtung der Drehwelle 23 aufnimmt. 4A ist ein Schnitt, wenn der Anschlag 113 nicht deformiert ist, 4B ist ein Schnitt entlang der Linie B-B in 4A, und 5 ist ein Schnitt, wenn der Anschlag 113 deformiert ist. Die gleichen Bezugszeichen wie diejenigen der ersten Ausführungsform werden für gleiche oder äquivalente Teile wie für diejenigen der ersten Ausführungsform verwendet, und sie werden hier nicht beschrieben.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform besteht der Lüfter 1 aus den Schaufeln 11, die aus einem Material hergestellt sind, und ist der Anschlag 113 aus einem anderen Material durch gemeinsames Spritzgießen hergestellt, um es möglich zu machen, dass der Anschlag 113 leicht deformiert wird. Konkreter gesprochen sind die Schaufeln 11 aus Polypropylen hergestellt, und ist der Anschlag 113 aus einem Kunststoff, der elastischer als Polypropylen ist, beispielsweise aus einem elastomeren Kunststoff, hergestellt. Der Anschlag 113 besitzt eine zylindrische Ringgestalt.
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Bei der ersten Ausführungsform kommen, wenn der Abstand L1 zwischen dem Anschlag 13 und dem inneren Ring 221 zu groß (L2 < L1) ist, die Schaufeln 11 mit dem Gehäuse 21 in Berührung, bevor der Anschlag 13 mit dem inneren Ring 221 in Berührung kommt. Andererseits kommt, sofern der Abstand L1 zwischen dem Anschlag 13 und dem inneren Ring 121 zu klein ist, wenn der Lüfter 1 an der Drehwelle 23 im Presssitz angebracht wird, der Anschlag 13 mit dem inneren Ring 221 in Berührung, und wird die Last, die bei der Presssitzanbringung bewirkt wird, direkt an dem inneren Ring 221 zur Einwirkung gebracht; daher besteht die Möglichkeit, dass der innere Ring 221 beschädigt wird und dass das Lager 22 anomale Geräusche macht. Es ist daher notwendig, die Genauigkeit des Abstands L1 zwischen dem Anschlag 13 und dem inneren Ring 221 streng zu steuern, und zur selben Zeit müssen die Abmessungsgenauigkeit bei der maschinellen Bearbeitung der Teile und die Toleranz bei dem Zusammenbau der Teile des Lüfters 1, des Motors 2 etc. streng gesteuert werden.
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Im Gegensatz hierzu wird gemäß der vorliegenden Erfindung sogar dann, wenn eine Last, die bei der Presssitzanbringung des Lüfters verursacht wird, an den inneren Ring 221 zur Einwirkung gebracht wird, weil der Abstand zwischen dem Anschlag 113 und dem inneren Ring 221 klein gemacht ist, die an den inneren Ring 221 zur Einwirkung gebrachte Last abgeschwächt, und kann das Auftreten eines anomalen Geräuschs des Lagers 22 verhindert werden, weil der elastische Anschlag 113 deformiert wird, wie in 5 dargestellt ist. Daher kann der Abstand zwischen dem Anschlag 113 und dem inneren Ring 221 unbegrenzt klein sein, oder kann der Abstand entfallen, und können die Abmessungsgenauigkeit bei der maschinellen Bearbeitung der Teile und die Toleranz bei dem Zusammenbau der Teile weniger streng sein
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(Vierte Ausführungsform)
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Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Anschlag 213 in der axialen Richtung der Drehwelle 23 leicht deformiert, wenn er eine Last in der axialen Richtung derselben aufnimmt, dies in gleicher Weise wie bei der dritten Ausführungsform. 6A ist ein Schnitt durch die hauptsächlichen Teile eines Luftgebläses bei der vorliegenden Ausführungsform, und 6B ist ein Schnitt entlang der Linie C-C in 6A. Die gleichen Bezugszeichen wie diejenigen bei der ersten Ausführungsform werden für gleiche oder äquivalente Teile wie für diejenigen der ersten Ausführungsform verwendet, und sie werden hier nicht beschrieben.
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Wie in 6 dargestellt ist, ist der Anschlag 213 balgförmig gestaltet, dessen innerer und dessen äußerer Durchmesser abwechselnd mehrfach entlang der axialen Richtung der Drehwelle 23 vergrößert und verkleinert sind, damit der Anschlag 213 leicht deformiert werden kann. Die Schaufeln 11 und der Anschlag 213 sind einstückig aus einem thermoplastischen Kunststoff, beispielsweise Polypropylen, hergestellt.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird sogar dann, wenn eine Last, die bei der Presssitzanbringung des Lüfters verursacht wird, an dem inneren Ring 221 zur Einwirkung gebracht wird, weil der Abstand zwischen dem Anschlag 213 und dem inneren Ring 221 klein gemacht ist, die an dem inneren Ring 221 einwirkende Last abgeschwächt, und kann das Auftreten eines anomalen Geräuschs des Lagers 22 verhindert werden. Daher kann der Abstand zwischen dem Anschlag 213 und dem inneren Ring 221 unbegrenzt klein sein, oder kann der Abstand entfallen, und können die Abmessungsgenauigkeit bei der maschinellen Bearbeitung der Teile und die Toleranz bei dem Zusammenbau der Teile weniger streng sein.
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(Fünfte Ausführungsform)
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Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Anschlag 213 der vierten Ausführungsform mit Kerben 214 ausgestaltet, sodass der Anschlag 213 in der axialen Richtung leichter deformiert wird, wenn er eine Last in der axialen Richtung der Drehwelle 23 aufnimmt. 7A ist ein Schnitt durch die hauptsächlichen Bestandteile des Luftgebläses der vorliegenden Ausführungsform, und 7B ist eine Ansicht des Anschlags 213 bei Betrachtung aus der Richtung des Pfeils D in 7A. Die gleichen Bezugszeichen wie diejenigen der ersten Ausführungsform werden für gleiche oder äquivalente Teile wie für diejenigen der vierten Ausführungsform verwendet, und sie werden hier nicht beschrieben.
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Wie in 7 dargestellt ist, ist der Anschlag 213 mit den vier Kerben 214 ausgestattet, die sich in der axialen Richtung der Drehwelle 23 erstrecken und in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandet sind. Wegen des Vorhandenseins der Kerben 214 kann der Anschlag 213 bei der vorliegenden Ausführungsform leichter deformiert werden als derjenige bei der vierten Ausführungsform, und die Wirkungen der vierten Ausführungsform können bei der vorliegenden Ausführungsform weiter vergrößert sein.
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(Weitere Ausführungsformen)
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Bei der ersten und der zweiten oben beschriebenen Ausführungsform müssen, obwohl die Anschläge 13 und 224 mit dem Lüfter 1 oder dem inneren Ring 221 einstückig ausgebildet sind, die Anschläge 13 und 224 nicht verwendet werden, und kann gleichzeitig ein Abstandhalter, der ein gegenüber dem Lüfter 1 oder dem inneren Ring 221 separater eigenständiger Körper ist, zwischen den Schaufeln 11 und dem inneren Ring 221 angeordnet sein.
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Konkreter gesprochen ist die Drehwelle 233 frei angebracht oder in einem ringförmigen Abstandhalter, der aus Eisen, Kunststoff oder dergleichen hergestellt ist, im Presssitz angebracht, und gleichzeitig ist der Abstandhalter zwischen den Schaufeln 11 und dem inneren Ring 221 angeordnet, sodass ein Ende des Abstandhalters den Schaufeln 11 gegenüberliegt und das andere Ende des Abstandhalters dem inneren Ring 221 gegenüberliegt.
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Wenn sich der Lüfter 1 in Richtung zu dem Motor 2 hin bewegt, kommt der Abstandhalter mit den Schaufeln 11 und dem inneren Ring 221 in Berührung; daher ist eine weitere Bewegung des Lüfters 1 durch den inneren Ring 221 verhindert, und ist verhindert, dass die Schaufeln 11 mit dem Gehäuse 21 in Berührung kommen, und wird die Drehkraft von dem inneren Ring 221 aus an den Lüfter 1 über den Abstandhalter übertragen.
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Wenn der Abstandhalter, der ein gegenüber dem Lüfter 1 und dem inneren Ring 221 separater Körper ist, aus einem elastischen Kunststoff oder Gummi hergestellt ist, können die gleichen Wirkungen wie diejenigen bei der dritten bis fünften Ausführungsform ebenfalls erreicht werden, weil der Abstandhalter in der axialen Richtung der Drehwelle 23 leicht deformiert werden kann, wenn er eine Last in der axialen Richtung derselben aufnimmt.
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Obwohl die Anschläge 113 und 213 bei der ersten bis fünften Ausführungsform einstückig mit dem Lüfter 1 ausgebildet sind, können die gleichen Wirkungen wie diejenigen bei der dritten bis fünften Ausführungsform ebenfalls erreicht werden, wenn ein Anschlag, der aus einem elastischen Kunststoff oder Gummi hergestellt ist, an der Stirnfläche des inneren Rings 221 in der Nähe des Lüfters im Wege einer Verklebung oder dergleichen angebracht ist, und kann der Anschlag in der axialen Richtung der Drehwelle 23 leicht deformiert werden, wenn er eine Last in der axialen Richtung derselben aufnimmt.
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Jede oben beschriebene Ausführungsform kann bei einem zentrifugalen Luftgebläse einer Fahrzeugklimaanlage, wie in 8 und den nachfolgenden Zeichnungen dargestellt ist, Anwendung finden. 8 ist ein Schnitt durch einen zentrifugales Luftgebläse (nachfolgend bezeichnet als Luftgebläse) bei der vorliegenden Ausführungsform, 9 ist eine vergrößerte Ansicht des Einsetzteils eines Lüfters 1 und einer Kappe 80 an einer Welle 23; 10 ist ein Schnitt entlang der Linie F-F in 9; und 11 ist eine Ansicht der Kappe 80 in Alleinstellung bei Betrachtung aus der Richtung des Pfeils G in 10.
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Gemäß 8 umfasst das Luftgebläse einen Mehrschaufel-Zentrifugallüfter 1, der ein Sirocco-Lüfter (nachfolgend bezeichnet als Lüfter 1) ist und Luft aus der axialen Richtung H der Drehwelle aufnimmt und radial nach außen abgibt, und einen Elektromotor 2, der den Lüfter 1 umlaufend antreibt, und eine Kappe 80, die die Drehkraft des Elektromotors 2 an den Lüfter 1 überträgt.
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Der Elektromotor 2, der einem Antriebsmittel entspricht, umfasst eine Antriebswelle 23 (nachfolgend bezeichnet als Welle 23), und die Welle 23 ist aus Metall hergestellt und ihr Querschnitt ist kreisförmig und massiv.
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Der Lüfter 1 umfasst einen im wesentlichen zylindrischen Lüfteransatz 82 (9), in den die Welle 23 im Presssitz eingesetzt ist, und mehrere Schaufeln 11 (8), die mit dem Lüfteransatz 82 verbunden sind und zusammen mit der Welle 23 einstückig umlaufen. Der Lüfteransatz 82 und die Schaufeln 11 sind einstückig aus einem thermoplastischen Kunststoff, beispielsweise aus Polypropylen, hergestellt.
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Gemäß Darstellung in 9 und 10 ist der Lüfteransatz 82 mit vier Aussparungen 88, in die Schenkel 85 (die weiter unten im Detail noch beschrieben werden) der Kappe 80 eingesetzt sind, und mit vier Vorsprüngen 89 ausgestattet, die zwischen den Aussparungen 88 an ihrem äußeren Umfang in der Nähe der Kappe 80 angeordnet sind; und diese Aussparungen 88 und Vorsprünge 89 sind gleichmäßig beabstandet und wechseln einander in der Umfangsrichtung ab.
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An der Oberfläche jeder Aussparung 88, die sich in der Nähe der Drehwelle 23 befindet und radial nach außen gerichtet ist, d. h. dem Boden 90 jeder Aussparung 88, ist ein Vorsprung 91, dessen oberes Ende mit der inneren Umfangfläche des Schenkels 85 in enge Berührung kommt, ausgebildet.
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Der Vorsprung 91 erstreckt sich in der axialen Richtung der Drehwelle 23 und steht vom Boden 90 aus in Richtung zu dem Schenkel 85 hin radial nach außen vor, und sein Querschnitt rechtwinklig zur Drehwelle 23 ist dreieckig, wobei sein spitzer Scheitel zu dem Schenkel 85 hin gerichtet ist.
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Die Abmessung bzw. der Abstand L2 zwischen den Spitzen der beiden Vorsprünge 91, die so angeordnet sind, dass sie die axiale Linie H der Drehwelle sandwichartig umgeben, ist größer als die Abmessung bzw. der Abstand L1 zwischen den beiden Schenkeln 85, die die axiale Linie H der Drehwelle sandwichartig umgeben und einander gegenüberliegen. Die Abmessung bzw. der Abstand L2 in diesem Fall ist eine Abmessung bzw. ein Abstand, die bzw. der in gebildet ist, bevor der Lüfter 1 und die Kappe 80 zusammengebaut werden.
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Die Kappe 80 ist aus einem Kunststoff hergestellt, der härter als derjenige des Lüfters 1 ist, und ist, um es genau auszudrücken, beispielsweise aus einem Kunststoff hergestellt, dessen Zugfestigkeit hoch ist, beispielsweise aus glasverstärktem Polyamid. Die Kappe 80 umfasst gemäß Darstellung in 9 bis 11 einen zylindrischen Kappenansatz 92, in den die Welle 23 im Presssitz eingesetzt ist, und vier Schenkel 85, die sich vom äußeren Umfang des Kappenansatzes 92 aus in Richtung zu dem Lüfteransatz 82 hin erstrecken und in die Aussparungen 88 eingesetzt sind. Die Dicke t1 in der radialen Richtung des Kappenansatzes 92 ist größer als die Dicke t2 in der radialen Richtung des Schenkels 85.
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In dem Kappenansatz 92 sind acht Hohlräume 96, die sich in der Richtung zu der zentralen Drehachsel H hin erstrecken und in den Stirnflächen in der Nähe des Lüfteransatzes 82 offen sind, ausgebildet. Diese Hohlräume 96 sind in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandet. Zwischen den Hohlräumen 96 sind Verbindungsbereiche 95, die die weiter innen als die Hohlräume 96 gelegenen Teile in dem Kappenansatz 92 mit den weiter außen als die Hohlräume gelegenen Teilen in dem Kappenansatz 92 verbinden, ausgebildet.
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Bei dem Zusammenbau des oben beschriebenen Luftgebläses werden der Lüfter 1 und die Kappe 80 als erstes vorübergehend fixiert. Wenn die Schenkel 85 in die Aussparungen 88 eingesetzt werden, wird jede Spitze der Vorsprünge 91 plastisch deformiert, weil der Lüfter 1, an dem die Vorsprünge 91 ausgebildet sind, weicher als die Kappe 80 ist, an der die Schenkel 85 ausgebildet sind und die oben beschriebene Abmessung zwischen den einander gegenüberliegenden beiden Schenkeln 85 kleiner als diejenige zwischen den einander gegenüberliegenden Vorsprüngen 91 ist. Auf diese Weise kommt jede Spitze der Vorsprünge 91 mit den Schenkeln 85 in enge Berührung, und werden der Lüfter 1 und die Kappe 90 vorübergehend fixiert.
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Dann wird die Welle 23 in dem Lüfter 1 und der Kappe 80 im Presssitz angebracht. Daher wird die Drehkraft von der Welle 23 aus an den Lüfter 1 direkt übertragen sowie an den Lüfter 1 über die Kappe 90 übertragen, weil die Schenkel 85 mit den Aussparungen 88 im Eingriff stehen. Da jedoch der Druck der Berührungsflächen, der Berührungsbereich oder dergleichen so gewählt sind, dass das Moment, das die relative Drehbewegung zwischen der Kappe 80 und der Welle 23 anhält, größer als dasjenige ist, das die relative Drehbewegung zwischen dem Lüfter 1 und der Welle 23 anhält, nachdem der Lüfter 1 und die Kappe 80 an der Welle im Presssitz angebracht sind, wird die Drehkraft von der Welle 23 aus an den Lüfter 1 hauptsächlich über die Kappe 80 übertragen.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform kann, da die Kappe 80, die die Drehkraft überträgt, aus einem Kunststoff, der härter als derjenige des Lüfters ist, hergestellt ist, die Presssitzkraft vergrößert werden, indem der Druck der Berührungsflächen zwischen der Kappe 80 und der Welle 23 ausreichend vergrößert wird, und da die Dicke t1 des Kappenansatzes 92, in dem die Welle 23 im Presssitz eingesetzt ist, großer als die Dicke t2 der Schenkel 85 ist, kann die Presssitzkraft vergrößert werden, indem der Druck der Berührungsflächen zwischen der Kappe 80 und der Welle 23 ausreichend vergrößert wird; als eine Folge kann eine große Drehkraft von der Welle 23 aus an den Lüfter 1 übertragen werden. Daher ist es möglich, ein ausreichendes Moment zu erreichen, um die relative Drehbewegung sogar dann anzuhalten, wenn die Kappe 80 aus einem preiswerten Kunststoff hergestellt ist, und können die Kosten infolge der Verwendung des preiswerten Kunststoffs herabgesetzt werden.
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Des weiteren verhindert das Vorhandensein der Hohlräume 98 ein Einsinken (eine plastischer Deformation) des Materials der Kappe 80, was ein Charakteristikum eines Kunststoffs ist, sodass die Elastizität der Kappe 80 vergrößert ist, weshalb die Presssitzkraft der Kappe 80 durch ausreichende Vergrößerung des Drucks an den Berührungsflächen zwischen der Kappe 80 und der Welle 23 vergrößert werden kann und das Moment für das Anhalten der relativen Drehbewegung weiter vergrößert werden kann.
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Da weiter jede Spitze der Vorsprünge 91 deformiert wird, um mit den Schenkeln 85 in enge Berührung zu kommen, können der Lüfter 1 und die Kappe 80 vorübergehend fixiert werden, ohne eine strenge Abmessungsgenauigkeit erforderlich zu machen. Daher ist nur ein Vorgang wie der Vorgang der Presssitzanbringung der Welle 23 erforderlich, weil die Welle 23 in dem Zustand im Presssitz angebracht wird, bei dem der Lüfter 1 und die Kappe 80 vorübergehend fixiert sind.
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Während die Erfindung unter Bezugnahme auf zu Erläuterungszwecken ausgewählte besondere Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist ersichtlich, dass zahlreiche Modifikationen durch den Fachmann durchgeführt werden können, ohne das Grundkonzept und den Umfang der Erfindung zu verlassen.
