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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gebläsemotor und insbesondere einen Gebläsemotor mit einer Struktur mit äußerem Rotor, bei der der Stator an der Außenseite des Rotors angeordnet ist.
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Technischer Hintergrund
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Um das Eindringen von Staub, Flüssigkeitströpfchen und dergleichen aus der Umgebung in den Innenraum zu verhindern, wird bei herkömmlichen Motoren bekanntermaßen eine wasserbeständige Struktur eingesetzt, wie sie beispielsweise in Patentdokument 1 offenbart wird. Der in Patentdokument 1 offenbarte Gebläsemotor umfasst, wie in 2 gezeigt, einen Rotor 102 mit einer Drehwelle 100, einen Stator 104, der an der Innenseite von Rotor 102 angeordnet ist, und ein Einschlussgehäuse 106, das den Rotor 102 und den Stator 104 vollständig umschließt. Das obere Ende von Drehwelle 100 erstreckt sich in Einführloch 108 hinein, das an Einschlussgehäuse 106 ausgebildet ist, und steht an der Außenseite von Einschlussgehäuse 106 vor, und Gebläseelement 110 ist an seinem oberen Endabschnitt befestigt. Bei einem Gebläsemotor mit diesem Aufbau wird, um das Eindringen von Wasser über den Zwischenraum 112 zwischen dem Einführloch 108 an Einschlussgehäuse 106 und Drehwelle 100 zu verhindern, Kanal 114, der mit Zwischenraum 112 in Verbindung steht, in Labyrinthform ausgebildet, indem eine unregelmäßige Fläche an Elementen, wie beispielsweise Einschlussgehäuse 106 und Gebläseelement 110, aufgebracht wird.
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Weiterer Stand der Technik ist in folgenden Dokumenten offenbart
US 2010 / 0 096 938 A1 ,
JP 2009 - 189 109 A ,
JP 4 882 021 B2 ,
CN 2 01 274 427 Y , sowie der
JP 2006 - 150 571 A . Gattungsbildender Stand der Technik ist die
US 2010 / 0 096 938 A1 .
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Verweise auf den Stand der Technik
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Patentdokumente
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Patentdokument 1:
JP 4 882 021 B2 -
Zusammenfassung der Erfindung
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Probleme, die die Erfindung zu lösen versucht
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Bei derartigen herkömmlichen Strukturen wie Gebläsemotor 100 kann jedoch trotz der Ausbildung von Kanal 114 in einer Labyrinthform aufgrund des Vorhandenseins von Zwischenraum 112 kaum behauptet werden, dass dies eine vollständige und staubdichte Struktur ist.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, einen Gebläsemotor zu schaffen, mit dem zuverlässige Wasserdichtigkeit und Staubdichtigkeit erzielt werden können.
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Mittel zum Lösen des Problems
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Zur Lösung des vorgenannten Problems, schlägt die vorliegende Erfindung einer Gebläsemotor mit den Merkmalen von Anspruch 1 vor. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist Anspruch 2 definiert.
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Bei der so aufgebauten vorliegenden Erfindung ist ein Einschlussgehäuse-Lager zwischen dem Einführloch und der Drehwelle vorhanden und daher wird der Zwischenraum zwischen dem Einschlussgehäuse und der Drehwelle durch das Einschlussgehäuse-Lager abgedichtet. Da das Einschlussgehäuse den Rotor und den Stator durch den Einsatz des Lagers, das die Drehwelle lagert, flüssigkeitsundurchlässig umschließen kann, lassen sich zuverlässige Wasserdichtigkeit und Staubdichtigkeit des Gebläsemotors erzielen.
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Bei der vorliegenden Erfindung befindet sich der Rotor vorzugsweise außerhalb des Stators. das Lager der Seite des Stators ist zwischen dem Stator und dem Rotor angeordnet, und der Rotor ist an der Drehwelle zwischen dem Einschlussgehäuse-Lager und dem Lager der Seite des Stators befestigt.
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Bei der so aufgebauten vorliegenden Erfindung wird eine Struktur mit „äußerem Rotor“ eingesetzt, bei der der Rotor außerhalb des Stators angeordnet ist, und der Rotor ist an der Drehwelle zwischen dem Lager der Seite des Einschlussgehäuses und dem Lager der Seite des Stators befestigt, so dass der Rotor mit einer doppelten Halte- bzw. Aufnahmestruktur gelagert ist, die das Lager der Seite des Einschlussgehäuses und das Lager der Seite des Stators umfasst. Dadurch dreht sich der Rotor stabil, und eine stabile Drehbewegung des Gebläsemotors wird erzielt.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Querschnitt durch einen Gebläsemotor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist ein Querschnitt durch einen herkömmlichen Gebläsemotor.
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Ausführungsform der Erfindung
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Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. 1 ist ein Querschnitt durch einen Gebläsemotor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gebläsemotor 1 der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in 1 gezeigt, ein Wechselstrommotor und ist mit einem Sockelabschnitt sowie einem Träger 2 zum Positionieren von Gebläsemotor 1, einem Rotor 4 sowie einem Stator 6, die über Träger 2 angeordnet sind, einem Gehäuseabschnitt 8, der Rotor 4 und Stator 6 umgibt, sowie einem Gebläseelement 10 versehen, das so angeordnet ist, dass es den oberen Abschnitt und den umgebenden Bereich von Gehäuseabschnitt 8 abdeckt. Es ist zu bemerken, dass in der vorliegenden Ausführungsform die Oberseite in 1 die Oberseite von Gebläsemotor 1 ist und die Unterseite in 1 die Unterseite von Gebläsemotor 1 ist. Des Weiteren ist das Einschlussgehäuse der vorliegenden Erfindung mit einem Träger 2 und einem Abdeckungsabschnitt 8 versehen.
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Träger 2 umfasst einen Bodenflächenabschnitt 12, der in einer Scheibenform ausgebildet ist, sowie einen zylindrischen Abschnitt 14, der vertikal in Bezug auf Bodenflächenabschnitt 12 in dem Mittelabschnitt von Bodenflächenabschnitt 12 angeordnet ist. Ein ringförmiger Vorsprung 16 ist an der Außenumfangsseite des Bodenflächenabschnitts 12 ausgebildet. Der untere Abschnitt des zylindrischen Abschnitts 14 ist ein kreisförmiger Öffnungsabschnitt 14A.
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Rotor 4 ist mit einem Rotorgehäuse 18 in Form einer umgekehrten Schale 18, einem Kernblechabschnitt 20, der an der Innenwand von Rotorgehäuse 18 angeordnet ist, und einer Drehwelle 22 versehen.
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Rotorgehäuse 18 ist in Form eines Zylinders mit geschlossenem Boden ausgebildet, wobei die Oberseite der zylindrischen Seitenwand mit einem scheibenförmigen Element abgedeckt ist und der Mittelabschnitt desselben über eine Buchse 24 an Drehwelle 22 befestigt ist. Eine kreisförmige Vertiefung 26 ist um Buchse 24 herum im Mittelabschnitt des scheibenförmigen Elementes am Rotorgehäuse 18 ausgebildet, wobei die Außenumfangswand 26A von Vertiefung 26 in Zylinderform um Drehwelle 22 herum parallel zu Drehwelle 22 verläuft.
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Kernblechkörper 20 wird ausgebildet, indem mehrere ringförmige Kernbleche, die aus Silizium-Stahlblech oder dergleichen bestehen, aufeinander geschichtet werden, wobei nicht dargestellte Kurzschlussringe an deren oberen und unteren Flächen angeordnet sind. Der Kernblechkörper 20 ist an der Außenseite von Stator 6 parallel zu der Außenfläche von Stator 6 und in einem vorgegebenen Abstand zur Außenfläche desselben angeordnet.
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Drehwelle 22 ist im Inneren des zylindrischen Abschnitts 14 in der Mitte des Bodenflächenabschnitts 12 angeordnet, und ein Lager 28 der Seite des Stators befindet sich zwischen der Innenfläche des zylindrischen Abschnitts 14 von Stator 6 und der Außenfläche von Drehwelle 22. Drehwelle 22 wird mit diesem Lager 28 der Seite des Stators an Stator 6 gelagert. Lager 28 der Seite des Stators ist in dem zylindrischen Abschnitt 14 mittels Dichtung 14B befestigt, die den Öffnungsabschnitt 14A an Träger 2 abdichtet. Der obere Endabschnitt von Drehwelle 22 verläuft durch Abdeckungsabschnitt 8 hindurch und steht an der Außenseite von Abdeckungsabschnitt 8 nach außen vor.
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Stator 6 ist mit einem Kernblechkörper 30 und einer Wicklung 32 versehen, die um Kernblechkörper 20 herumgewickelt ist.
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Kernblechkörper 30 wird ausgebildet, indem mehrere Kernbleche, die aus Silizium-Stahlblech oder dergleichen bestehen, auf ein Spulenkörpergehäuse geschichtet werden, das aus isolierendem Kunststoff besteht. Kern 32 wird fortlaufend um Kernblechkörper 30 herumgewickelt.
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Der Innenumfang von Stator 6 ist an dem Außenumfang des zylindrischen Abschnitts 14 an Träger 2 befestigt. Dabei liegt die Innenumfangsfläche von Stator 6 radial weiter außen als die Außenumfangswand 26A von Vertiefung 26 an Rotorgehäuse 18. Daher behindern Stator 6 und Rotorgehäuse 18 einander selbst dann nicht, wenn, wie beispielsweise in 1 gezeigt, Spulenkörpergehäuse 6A von Stator 6 weiter nach oben vorsteht als die untere Fläche der Vertiefung 26 von Rotorgehäuse 18. So kann der Raum oberhalb von Vertiefung 26 im Inneren von Rotorgehäuse 18 effektiv genutzt werden.
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Abdeckungsabschnitt 8 hat die Form einer umgekehrten Schale, wobei die zylindrische Seitenwand 34 und die obere Fläche 36, die die Oberseite von Seitenwand 34 abdeckt, integral ausgebildet sind und eine ringförmige Vertiefung 38 an der unteren Endfläche von Seitenwand 34 ausgebildet ist. Diese Vertiefung 38 befindet sich an einer Position, die dem Vorsprung 16 von Träger 2 entspricht, und ein O-Ring 40 ist zwischen dieser Vertiefung 38 und Vorsprung 16 eingeschlossen, so dass die untere Endfläche von Abdeckungsabschnitt 8 und der Bodenflächenabschnitt 12 von Träger 2 abgedichtet sind. Des Weiteren ist Einführloch 42, in das Drehwelle 22 eingeführt ist, in dem Mittelabschnitt der oberen Fläche 36 von Abdeckungsabschnitt 8 ausgebildet. Weiterhin ist Lager 44 von Abdeckungsabschnitt zwischen der Innenfläche von Einführloch 42 und der Außenfläche von Drehwelle 22 vorhanden. Aufgrund des Lagers 44 des Abdeckungsabschnitts ist Drehwelle 22 drehbar in Bezug auf Abdeckungsabschnitt 8 gelagert, und der Zwischenraum zwischen Abdeckungsabschnitt 8 und Drehwelle 22 ist abgedichtet. Aufgrund dieser Struktur wird aus dem Bereich, der von Abdeckungsabschnitt 8 und Bodenflächenabschnitt 12 umgeben wird, ein im Wesentlichen hermetisch abgedichteter, flüssigkeitsundurchlässiger Raum 46, und im Inneren dieses Raums 46 sind ein Abschnitt von Drehwelle 22 sowie Rotor 4 und Stator 6 aufgenommen. Daher umschließt ein Einschlussgehäuse, das aus Abdeckungsabschnitt 8 und Träger 2 besteht, die Oberseite (Seite der oberen Fläche), den Umfang (Seite des Außenumfangs) sowie die Unterseite (Seite der unteren Fläche) von Rotor 4 und Stator 6.
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An Drehwelle 22 ist eine Schraubenfeder 45 zwischen das innere Rad von Lager 28 der Seite des Stators und Buchse 24 eingeführt. Das Lager 28 der Seite des Stators und Buchse 24 werden von Schraubenfeder 45 so gespannt, dass sie voneinander getrennt sind. Dadurch tritt Schraubenfeder 45 durch das innere Rad von Lager 28 an der Seite des Stators sowie Buchse 24 hindurch, übt Vordruck auf das innere Rad von Lager 44 des Abdeckungsabschnitts aus und stellt eine Position ein. Es ist zu bemerken, dass die Ausübung von Vordruck auf Lager 28 der Seite des Stators und Lager 44 des Abdeckungsabschnitts auch mit einer Stegscheibe (web washer) anstelle einer Feder durchgeführt werden kann. Es ist auch eine Struktur möglich, bei der Schraubenfeder 45 an Lager 28 der Seite des Stators und dem äußeren Ring von Lager 44 des Abdeckungsabschnitts angeordnet ist und die Ausübung von Vordruck erreicht wird, indem die äußeren Ringe dieser Lager 28 und 44 gespannt werden.
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Eine Buchse 47 ist zwischen Lager 44 des Abdeckungsabschnitts und Gebläseelement 10 vorhanden, um den Abstand zwischen den beiden zu gewährleisten.
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Eine kegelförmige geneigte Fläche 48, die zur Mitte hin nach unten geneigt ist, ist um Einführloch 42 in der Mitte der oberen Fläche 36 von Abdeckungsabschnitt 8 ausgebildet, ein nach oben vorstehender ringförmiger Vorsprung 50 ist an dem oberen Endabschnitt ausgebildet, und eine nach unten eingelassene Vertiefung 52 ist an der Außenumfangsseite von Vorsprung 50 ausgebildet. Ein plattenförmiger Flanschabschnitt 54, der von dem Endabschnitt von Vorsprung 50 an der Außenumfangsseite nach außen vorsteht, ist an Vorsprung 50 angebracht, und dieser Flanschabschnitt 50 deckt einen Abschnitt von Vertiefung 52 ab. Des Weiteren ist ein ringförmiger Vorsprung 56, der an einer Position nach oben vorsteht, die weiter außen liegt als die Außenumfangsfläche an dem unteren Endabschnitt der Außenumfangsfläche von Seitenwand 34 von Abdeckungsabschnitt 8 ausgebildet.
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Gebläseelement 10 ist so angeordnet, dass es die Außenseite der oberen Fläche 36 (Oberseite) von Abdeckungsabschnitt 8 und Seitenwand 34 (Umfang) abdeckt, und ist in einer zylindrischen Form mit einem Boden, der eine scheibenförmige Oberseite 58 hat, und einer zylindrischen Seitenwand 60 ausgebildet, die integral am Außenumfang der oberen Fläche 58 ausgebildet ist, so dass insgesamt die Form einer umgekehrten Schale entsteht. Mehrere Flügel 62 sind an der Außenumfangsfläche von Seitenwand 60 ausgebildet. Vertiefung 64, die sich nach unten öffnet, ist an dem unteren Abschlussrand von Gebläseelement 10 ausgebildet, und Vorsprung 56 an Abdeckungsabschnitt 8 steht in den Innenraum dieser Vertiefung 64 hinein vor. Ein nach unten vorstehender Vorsprung 66 ist an der unteren Seite der oberen Fläche 36 von Gebläseelement 10 ausgebildet. Vorsprung 66 befindet sich weiter außen als Flanschabschnitt 54 von Abdeckungsabschnitt 8 und steht in Vertiefung 52 hinein vor.
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Der Zwischenraum zwischen Gebläseelement 10 und Abdeckungsabschnitt 8 ist so aufgrund der Struktur aus Vorsprung 50, Flanschabschnitt 54, Vertiefung 52 und Vorsprung 66 in einer Labyrinthform ausgebildet, so dass Flüssigkeitstropfen oder Staub usw. nur schwer in den Zwischenraum eindringen können. Der Zwischenraum zwischen Gebläseelement 10 und Abdeckungsabschnitt 8 erhält durch die Vertiefung 64 von Gebläseelement 10 und den Vorsprung 56 von Abdeckungsabschnitt 8 ebenfalls die Form eines Labyrinths, und das Eindringen von Flüssigkeitstropfen oder Staub usw. über den Zwischenraum in den Raum zwischen Gebläseelement 10 und Abdeckungsabschnitt 8 wird verhindert. Eine Vertiefung 68 ist an dem Mittelabschnitt der oberen Fläche 36 ausgebildet, und in dieser Vertiefung 68 ist Gebläseelement 10 am oberen Endabschnitt von Drehwelle 22 befestigt.
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Bei einem Gebläsemotor 1 mit dem oben beschriebenen Aufbau bewirkt die Zufuhr von Strom zu Spule 32, dass sich Rotor 4 dreht und sich damit Drehwelle 22 zusammen mit Rotor 4 dreht, wodurch sich wiederum Gebläseelement 10 dreht.
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Beim Einsatz der so aufgebauten vorliegenden Erfindung werden die folgenden positiven Effekte erzielt.
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Ein Lager 44 des Abdeckungsabschnitts ist zwischen Abdeckungsabschnitt 8 und Drehwelle 22 eingesetzt, so dass Drehwelle 22 von diesem Lager 44 des Abdeckungsabschnitts drehbar gelagert wird und damit verhindert werden kann, dass Zwischenräume zwischen Abdeckungsabschnitt 8 und Drehwelle 22 entstehen. Bei der in 2 gezeigten herkömmlichen Struktur wird Drehwelle 100 an zwei Positionen an der Unterseite von Buchse 116, die Rotor 102 an Drehwelle 100 fixiert, von Lager 118 getragen. Bei dieser herkömmlichen Struktur entsteht ein Zwischenraum 12 zwischen Einschlussgehäuse 106 und Drehwelle 100. Im Unterschied dazu wird bei der vorliegenden Ausführungsform Lager 44 des Abdeckungsabschnitts, das Drehwelle 22 trägt, an der Außenseite von Rotor 4 eingesetzt, um den Zwischenraum zwischen Abdeckungsabschnitt 8 und Drehwelle 22 auszufüllen, so dass Stator 6 und Rotor 4 flüssigkeitsundurchlässig von dem Einschlussgehäuse umschlossen sein können, der durch Abdeckungsabschnitt 8 und Träger 2 gebildet wird, und das Eindringen von Flüssigkeitstropfen, Staub oder dergleichen über den Zwischenraum zwischen Abdeckungsabschnitt 8 und Drehwelle 22 zuverlässig verhindert werden kann.
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Die so bezeichnete Struktur mit „äußerem Rotor“ ist außerhalb von Rotor 4 und Stator 6 angeordnet, Lager 44 des Abdeckungsabschnitts ist oberhalb von Buchse 24 angeordnet, und Lager 28 der Seite des Stators ist unterhalb von Buchse 24 angeordnet, so dass Drehwelle 22 an beiden Seiten gelagert werden kann und Rotor 4 eingeschlossen ist. Dies verstärkt die Lagerungs- bzw. Tragestruktur von Rotor 4, die Drehwelle 22 einschließt, und der Drehvorgang von Rotor 4 kann stabilisiert werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, beispielsweise war die oben beschriebene Ausführungsform eine Struktur mit „äußerem Rotor“, bei der der Rotor außerhalb des Stators angeordnet ist, jedoch kann ohne eine derartige Einschränkung auch eine Struktur mit „innerem Rotor“ eingesetzt werden, bei der der Stator außerhalb des Rotors angeordnet ist.
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Bei dem Gebläsemotor kann auch, ohne Beschränkung auf einen Wechselstrommotor des in der oben beschriebenen Ausführungsform eingesetzten Typs, ein Gleichstrommotor eingesetzt werden. Wenn ein Gleichstrommotor eingesetzt wird, kann ein Magnet als der Rotor verwendet werden, für den Stator kann ein Kernblech des oben beschriebenen Typs eingesetzt werden, wobei dies auch für andere Strukturen gilt, so beispielsweise für einen magnetischen Pulverkern, bei dem Pulver pressgeformt wird, oder einen kernlosen Typ, bei dem ein hohler Kern an einem Träger angebracht wird, ohne dass ein Kern eingesetzt wird.
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Um den Stator zu isolieren, können zusätzlich zum Einsatz eines Spulenkörpergehäuses, wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform, Isoliereigenschaften erzielt werden, indem ein Grundteil mit isolierendem Kunststoff pulverbeschichtet wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gebläsemotor
- 2
- Träger
- 4
- Rotor
- 6
- Stator
- 8
- Abdeckungsabschnitt
- 10
- Gebläseelement
- 22
- Drehwelle
- 28
- Lager der Seite des Stators
- 42
- Einführloch
