DE112019001914T5

DE112019001914T5 - Gebläsemotor

Info

Publication number: DE112019001914T5
Application number: DE112019001914.7T
Authority: DE
Inventors: Hidenori Kanda; Ko Nejigane
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-04-12
Filing date: 2019-03-22
Publication date: 2020-12-31
Also published as: JP2019187140A; US11715996B2; CN111937278B; US20210104934A1; JP7091795B2; WO2019198466A1; CN111937278A

Abstract

Eine Schaltungsplatine (22) umfasst einen Platinenkörper (62), der an der einem Stator (16) entgegengesetzten Seite eines plattenförmigen Abschnitts (50) eines Mittelstücks (20) angeordnet ist, und ein wärmeerzeugendes Element (64), das an einer Fläche (62A) an der Seite des plattenförmigen Abschnitts des Platinenkörpers montiert ist und innerhalb eines Radialrichtungsbereichs (R) eines Rotorgehäuses (28) angeordnet ist. Ein Wärmeabführabschnitt (74) eines Kühlkörpers (26) ist an der Seite des plattenförmigen Abschnitts der Schaltungsplatine angeordnet, sodass der Wärmeabführabschnitt das wärmeerzeugende Element entweder unmittelbar oder über ein wärmeleitfähiges Material berührt. Eine Führung (90), die dem Wärmeabführabschnitt in einer Axialrichtung einer Motoreinheit (42) gegenüberliegt, ist an dem plattenförmigen Abschnitt gebildet. Die Führung bildet einen Luftströmungsführungsweg (92) zwischen sich selbst und dem Wärmeabführabschnitt, wobei der Luftströmungsführungsweg so geformt ist, dass er eine durch einen Lufteinlasskanal (70) eingelassene Luft von der Radialrichtungsaußenseite in Richtung einer Mitte der Motoreinheit führt.

Description

Technisches Gebiet
Die Offenbarung bezieht sich auf einen Gebläsemotor zum Drehen eines Gebläses.
Verwandte Technik
Die folgenden sind bekannte Beispiele von Gebläsemotoren: Japanische veröffentlichte Patentanmeldung (JP-A) Nrn. 2017-184547 , 2017-175769 , 2017-150451 , 2015-57014 und japanische Patente Nrn. 4102514 und 3426151 .
Herkömmliche Gebläsemotoren umfassen nämlich einen mit einem rohrförmigen Rotorgehäuse, das an einem Ende geschlossen ist, vorgesehenen Rotor, einen innerhalb des Rotorgehäuses untergebrachten Stator, einen an einem Umfang des Rotorgehäuses vorgesehenen Motorhalter, ein mit einem plattenförmigen Abschnitt, der einer Öffnung in dem Rotorgehäuse gegenüberliegt, vorgesehenes Mittelstück und eine an der dem Stator entgegengesetzten Seite des plattenförmigen Abschnitts angeordnete Schaltungsplatine.
Bei solchen Gebläsemotoren ist ein Platinenkörper der Schaltungsplatine mit einem wärmeerzeugenden Element montiert. Das wärmeerzeugende Element ist eine durchgangslochmontierte Komponente, die mit einem Anschlussabschnitt und einem Körperabschnitt vorgesehen ist. Der Körperabschnitt des wärmeerzeugenden Elements ist an dem Platinenkörper über den Anschlussabschnitt fixiert, der sich in Richtung einer Radialrichtungsaußenseite des Rotorgehäuses erstreckt, sodass der Körperabschnitt an der Radialrichtungsaußenseite des Rotorgehäuses angeordnet ist. Der Körperabschnitt des wärmeerzeugenden Elements wird entweder durch einen Kühlkörper berührt oder wird durch den Kühlkörper über ein wärmeleitfähiges Material berührt.
Der Motorhalter ist mit einem Lufteinlasskanal gebildet und der Kühlkörper ist in einem Luftströmungsführungsweg angeordnet, der von dem Lufteinlasskanal zu der Öffnung in dem Rotorgehäuse führt. Wenn eine Luft, die eine Drehung des Gebläses begleitend durch den Lufteinlasskanal eingelassen wurde, entlang des Luftströmungsführungswegs strömt, wird das wärmeerzeugende Element durch den Kühlkörper gekühlt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Technisches Problem
Jedoch umfasst in einem Fall, bei dem ein wärmeerzeugendes Element zum Beispiel eine oberflächenmontierte Komponente ist, das wärmeerzeugende Element keinen Anschlussabschnitt, der sich in Richtung der Radialrichtungsaußenseite des Rotorgehäuses erstreckt. Das wärmeerzeugende Element kann somit innerhalb des Radialrichtungsbereichs des Rotorgehäuses angeordnet sein. Bei herkömmlichen Gebläsemotoren erreicht eine durch den Lufteinlasskanal eingelassene Luft die Öffnung in dem Rotorgehäuse und strömt dann durch diese Öffnung in das Rotorgehäuse. Demgemäß kann es, wenn ein derartiges wärmeerzeugendes Element innerhalb des Radialrichtungsbereichs des Rotorgehäuses angeordnet ist, nicht möglich sein, ausreichend Luft an das wärmeerzeugende Element und den Kühlkörper zu liefern, was in einer unzureichenden Kühlung des wärmeerzeugenden Elements resultiert.
Unter Berücksichtigung der vorstehenden Umstände ist eine Aufgabe der Offenbarung, einen Gebläsemotor vorzusehen, der in der Lage ist, eine Kühlleistung bezüglich eines wärmeerzeugenden Elements zu gewährleisten, selbst wenn das wärmeerzeugende Element innerhalb eines Radialrichtungsbereichs eines Rotorgehäuses angeordnet ist.
Lösung des Problems
Ein Gebläsemotor gemäß einem ersten Aspekt der Offenbarung umfasst: eine Motoreinheit, die einen mit einem rohrförmigen, an einem Ende geschlossenen Rotorgehäuse vorgesehenen Rotor umfasst und die auch einen innerhalb des Rotorgehäuses untergebrachten Stator umfasst; einen Motorhalter, der an einem Umfang des Rotorgehäuses vorgesehen ist und der einen Lufteinlasskanal umfasst; ein Mittelstück, das einen plattenförmigen Abschnitt umfasst, der einer Öffnung in dem Rotorgehäuse gegenüberliegt; eine Schaltungsplatine, die einen Platinenkörper, der an einer dem Stator entgegengesetzten Seite des plattenförmigen Abschnitts angeordnet ist, und ein wärmeerzeugendes Element umfasst, das an einer Fläche an der Seite des plattenförmigen Abschnitts des Platinenkörpers montiert ist und innerhalb eines Radialrichtungsbereichs des Rotorgehäuses angeordnet ist; einen Kühlkörper, der einen Wärmeabführabschnitt umfasst, der an der Seite des plattenförmigen Abschnitts der Schaltungsplatine angeordnet ist, sodass er das wärmeerzeugende Element entweder unmittelbar oder über ein wärmeleitfähiges Material berührt; und eine Führung, die an dem plattenförmigen Abschnitt gebildet ist, die dem Wärmeabführabschnitt in einer Axialrichtung der Motoreinheit gegenüberliegt und die einen Luftströmungsführungsweg zwischen der Führung und dem Wärmeabführabschnitt bildet, wobei der Luftströmungsführungsweg so geformt ist, dass er eine durch den Lufteinlasskanal eingelassene Luft von einer Radialrichtungsaußenseite der Motoreinheit in Richtung einer Mitte der Motoreinheit führt.
Bei diesem Gebläsemotor ist der Wärmeabführabschnitt des Kühlkörpers an der Seite des plattenförmigen Abschnitts der Schaltungsplatine angeordnet und der Wärmeabführabschnitt berührt das wärmeerzeugende Element entweder unmittelbar oder über das wärmeleitfähige Material. Die Führung, die dem Wärmeabführabschnitt in der Axialrichtung der Motoreinheit gegenüberliegt, ist an dem plattenförmigen Abschnitt gebildet. Die Führung bildet den Luftströmungsführungsweg zwischen sich selbst und dem Wärmeabführabschnitt, wobei der Luftströmungsführungsweg so geformt ist, dass er eine durch den Lufteinlasskanal eingelassene Luft von der Radialrichtungsaußenseite in Richtung der Mitte der Motoreinheit führt.
Demgemäß kann, da die Luft entlang des Luftströmungsführungswegs strömt, diese Luft daran gehindert werden, durch die Öffnung in dem Rotorgehäuse zu der Innenseite des Rotorgehäuses zu strömen. Somit kann eine Luft an den Wärmeabführabschnitt des Kühlkörpers geliefert werden, der den Luftströmungsführungsweg bildet, wodurch ermöglicht wird, eine Kühlleistung bezüglich des wärmeerzeugenden Elements zu gewährleisten, selbst wenn das wärmeerzeugende Element innerhalb des Radialrichtungsbereichs des Rotorgehäuses angeordnet ist.
Ein Gebläsemotor gemäß einem zweiten Aspekt der Offenbarung ist der Gebläsemotor gemäß dem ersten Aspekt, wobei der plattenförmige Abschnitt mit einem Luftversorgungskanal gebildet ist, der bezüglich der Führung in Richtung der Mitte der Motoreinheit liegt, in Richtung des Stators offen ist und eine durch den Luftströmungsführungsweg geführte Luft an den Stator liefert.
Bei diesem Gebläsemotor ist der plattenförmige Abschnitt mit dem Luftversorgungskanal gebildet, der bezüglich der Führung in Richtung der Mitte der Motoreinheit liegt und der in Richtung des Stators offen ist. Die durch den Luftströmungsführungsweg geführte Luft wird durch den Luftversorgungskanal an den Stator geliefert. Der Stator kann somit unter Verwendung der durch den Luftströmungsführungsweg geführten Luft gekühlt werden, was somit ermöglicht, eine Kühlleistung bezüglich des Stators sowie die Kühlleistung bezüglich des wärmeerzeugenden Elements zu gewährleisten.
Ein Gebläsemotor gemäß einem dritten Aspekt der Offenbarung ist der Gebläsemotor gemäß dem ersten Aspekt oder dem zweiten Aspekt, wobei die Führung weiter in Richtung des Rotorgehäuses vorsteht als eine gegenüberliegende Fläche des plattenförmigen Abschnitts, die der Öffnung in dem Rotorgehäuse gegenüberliegt.
Bei diesem Gebläsemotor steht die Führung weiter in Richtung des Rotorgehäuses vor als die gegenüberliegende Fläche des plattenförmigen Abschnitts, die der Öffnung in dem Rotorgehäuse gegenüberliegt. Dies vergrößert einen Abstand zwischen der Führung und dem Wärmeabführabschnitt, was somit ermöglicht, das Strömungsvolumen einer in den Luftströmungsführungsweg strömenden Luft zu erhöhen und wodurch ermöglicht wird, die Kühlleistung bezüglich des wärmeerzeugenden Elements zu verbessern.
Figurenliste

1 ist ein vertikaler Querschnitt, der einen Gebläsemotor gemäß einer beispielhaften Ausführungsform darstellt.
2 ist eine vergrößerte Ansicht eines in 1 dargestellten Kühlkörpers und der Umgebung davon.
3 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die ein Mittelstück, eine Schaltungsplatine und den in 1 dargestellten Kühlkörper darstellt.
4 ist eine Seitenansicht, die das in 1 dargestellte Mittelstück in der durch die Linien F4-F4 in 3 angezeigten Richtung gesehen darstellt.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es folgt eine Erklärung bezüglich einer beispielhaften Ausführungsform der Offenbarung.
Ein Gebläsemotor 10 der in 1 dargestellten vorliegenden beispielhaften Ausführungsform wird vorzugsweise bei einer Lüftervorrichtung eingesetzt, die in einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Passagierauto, eingebaut ist. Der Gebläsemotor 10 umfasst eine Motorwelle 12, einen Rotor 14, einen Stator 16, einen Motorhalter 18, ein Mittelstück 20, eine Schaltungsplatine 22, eine Schaltungshülle 24 und einen Kühlkörper 26. Es ist zu beachten, dass in den Zeichnungen der Pfeil Z1 eine Axialrichtungsseite des Gebläsemotors 10 anzeigt und der Pfeil Z2 die andere Axialrichtungsseite des Gebläsemotors 10 anzeigt.
Der Rotor 14 umfasst ein kreisrohrförmiges Rotorgehäuse 28, das an einem Ende geschlossen ist und eine Öffnung 28A umfasst. Der Rotor 14 umfasst ferner einen Rotormagnet 30, der an der Innenseite einer Umfangswand des Rotorgehäuses 28 fixiert ist. Ein Mittelabschnitt einer Decke des Rotorgehäuses 28 ist mit einem kreiszylinderförmigen Fixierabschnitt 32 gebildet. Die Motorwelle 12 ist in den Fixierabschnitt 32 eingepresst. Ein Führungsendabschnitt der Motorwelle 12 steht zu der einen Axialrichtungsseite des Rotorgehäuses 28 vor.
Der Stator 16 ist innerhalb des Rotorgehäuses 28 untergebracht. Der Stator 16 ist an der Radialrichtungsinnenseite des Rotormagnets 30 angeordnet, sodass er dem Rotormagnet 30 gegenüberliegt. Der Stator 16 umfasst einen Statorkern 34 und mehrere Spulen 36. Die mehreren Spulen 36 sind mit zwischen den Spulen 36 und den Zähnen 38 angeordneten Harzisolierungen um mehrere Zähne 38 gewickelt, die in einem Radialmuster um den Statorkern 34 gebildet sind.
Ein Durchgangsloch 40 ist einen Mittelabschnitt des Statorkerns 34 in der Axialrichtung des Statorkerns 34 durchdringend gebildet. Der gesamte Stator 16, einschließlich des Statorkerns 34 und der mehreren Spulen 36, hat eine Ringform. Die Motorwelle 12, der Rotor 14 und der Stator 16, die vorstehend beschrieben sind, bilden eine Motoreinheit 42, wobei diese ein bürstenloser Motor ist.
Der Motorhalter 18 ist zum Beispiel aus Harz gefertigt und ist an einem Umfang des Rotorgehäuses 28 vorgesehen. Der Motorhalter 18 umfasst einen Kreiszylinderabschnitt 44, der den Umfang des Rotorgehäuses 28 umgibt, und einen ringförmigen Abschnitt 46, der sich von dem Kreiszylinderabschnitt 44 in Richtung der Radialrichtungsaußenseite des Kreiszylinderabschnitts 44 ausbreitet. Der ringförmige Abschnitt 46 ist in einer Ringplattenform mit einer Plattendickenrichtung in der Axialrichtung des Rotorgehäuses 28 gebildet. Fügeabschnitte 48, die an einem Anbringungsgegenstück, wie beispielsweise einem Fahrzeugkörper, fixiert sind, sind an mehreren Stellen entlang der Umfangsrichtung des ringförmigen Abschnitts 46 gebildet.
Das Mittelstück 20 ist zum Beispiel aus Harz gefertigt. Das Mittelstück 20 umfasst einen plattenförmigen Abschnitt 50, der der Öffnung 28A in dem Rotorgehäuse 28 gegenüberliegt, einen kreiszylinderförmigen Stützabschnitt 52, der von einem Mittelabschnitt des plattenförmigen Abschnitts 50 in Richtung des Stators 16 vorsteht, und ein kreiszylinderförmiges Stützbauteil 54, das an dem Stützabschnitt 52 von der einen Axialrichtungsseite des Stützabschnitts 52 angebaut ist. Der plattenförmige Abschnitt 50 ist mit seiner Plattendickenrichtung in der Axialrichtung der Motoreinheit 42 gebildet. Der plattenförmige Abschnitt 50 hat eine Größe, die dazu geeignet ist, dass er der gesamten Öffnung 28A in dem Rotorgehäuse 28 gegenüberliegt. Der plattenförmige Abschnitt 50 ist mit angefügten Abschnitten 56 an Positionen gebildet, die den vorstehend beschriebenen Fügeabschnitten 48 entsprechenden. Die Fügeabschnitte 48 und die angefügten Abschnitte 56 sind unter Verwendung von Bolzen 58 zusammengefügt, um den Motorhalter 18 an dem Mittelstück 20 anzubauen.
Ein Führungsendabschnitt des Stützabschnitts 52 ist in den Statorkern 34 eingepresst, der in einer Ringform gebildet ist, sodass der Stator 16 durch das Mittelstück 20 gestützt ist. Darüber hinaus sind jeweilige Lager 60 in dem Stützabschnitt 52 und dem Stützbauteil 54 untergebracht, die an dem Mittelstück 20 vorgesehen sind, und die Motorwelle 12 ist in die Lager 60 eingepresst. Die Motorwelle 12 ist somit durch den Stützabschnitt 52 und das Stützbauteil 54 über die jeweiligen Lager 60 gestützt, sodass der Rotor 14 in der Lage ist, sich bezüglich des Mittelstücks 20 und des Stators 16 zu drehen.
Die Schaltungsplatine 22 umfasst einen plattenförmigen Platinenkörper 62, der an der dem Stator 16 entgegengesetzten Seite des plattenförmigen Abschnitts 50 angeordnet ist, und wärmeerzeugende Elemente 64, die an einer Fläche 62A an der Seite des plattenförmigen Abschnitts 50 des Platinenkörpers 62 montiert sind. Der Platinenkörper 62 ist mit seiner Plattendickenrichtung in der Axialrichtung der Motoreinheit 42 angeordnet. Die wärmeerzeugenden Elemente 64 sind zum Beispiel Metalloxidhalbleiterfeldeffekttransistoren (MOSFETs). Die wärmeerzeugenden Elemente 64 sind zum Beispiel oberflächenmontierte Komponenten.
Wie in 2 dargestellt, ist jedes der wärmeerzeugenden Elemente 64 an die Oberfläche der Fläche 62A an der Seite des plattenförmigen Abschnitts 50 des Platinenkörpers 62 montiert. Die wärmeerzeugenden Elemente 64 sind somit innerhalb eines Radialrichtungsbereichs R des Rotorgehäuses 28 angeordnet. Sich innerhalb des Radialrichtungsbereichs R des Rotorgehäuses 28 zu befinden, korrespondiert dazu, sich weiter in Richtung der Radialrichtungsinnenseite zu befinden als die Umfangswand des Rotorgehäuses 28.
Angenommen, jedes der wärmeerzeugenden Elemente 64 wäre eine durchgangslochmontierte Komponente, die einen Anschlussabschnitt und einen Körperabschnitt umfasst. In solchen Fällen könnte sich der Anschlussabschnitt des wärmeerzeugenden Elements 64 in Richtung der Radialrichtungsaußenseite des Rotorgehäuses 28 erstrecken, sodass der entsprechende Körperabschnitt an der Radialrichtungsaußenseite des Rotorgehäuses 28 angeordnet ist.
Jedoch sind bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform die wärmeerzeugenden Elemente 64 oberflächenmontierte Komponenten, die keinen Anschlussabschnitt umfassen, der sich in Richtung der Radialrichtungsaußenseite des Rotorgehäuses 28 erstreckt. Die wärmeerzeugenden Elemente 64 sind daher innerhalb des Radialrichtungsbereichs R des Rotorgehäuses 28 angeordnet. Die wärmeerzeugenden Elemente 64 sind jedes in einer flachen Plattenform gebildet und sind in einem auf den Platinenkörper 62 aufgesetzten Zustand an der Fläche des Platinenkörpers 62 montiert.
Die Schaltungsplatine 22 hat eine Funktion eines Steuerns einer Anregungsschaltung der Spulen 36. Ein Drehmagnetfeld wird als ein Ergebnis des Steuerns der Anregungsschaltung der Spulen 36 durch die Schaltungsplatine 22 in dem Stator 16 erzeugt. Das Erzeugen dieses Drehmagnetfelds in dem Stator 16 veranlasst Anziehungs- und Abstoßkräfte, zwischen dem Stator 16 und dem Rotor 14 zu wirken, wodurch der Rotor 14 gedreht wird.
Die Schaltungshülle 24 ist in einer flachen Kastenform gebildet und ist an dem plattenförmigen Abschnitt 50 in einem Zustand angebaut, bei dem eine Öffnung in der Schaltungshülle 24 in Richtung des plattenförmigen Abschnitts 50 zeigt. Die Schaltungsfülle 24 umfasst eine Bodenwand 66, die an der zu dem plattenförmigen Abschnitt 50 entgegengesetzten Seite der Schaltungsplatine 22 angeordnet ist und die der Schaltungsplatine 22 gegenüberliegt. Die vorstehend beschriebene Schaltungsplatine 22 ist in einem Raum zwischen der Bodenwand 66 und dem plattenförmigen Abschnitt 50 untergebracht.
Ein Erstreckungsabschnitt 68 ist an der Schaltungshülle 24 und dem Motorhalter 18 gebildet, die vorstehend beschrieben sind, sodass er sich nach außen in Richtung der Radialrichtungsaußenseite der Motoreinheit 42 erstreckt. Der Erstreckungsabschnitt 68 ist in einer Schachtform gebildet. Ein Führungsendabschnitt des Erstreckungsabschnitts 68 ist mit einem Lufteinlasskanal 70 gebildet. Der Lufteinlasskanal 70 ist in dem Motorhalter 18 gebildet und ist in Richtung der einen Axialrichtungsseite der Motoreinheit 42 offen. Ein Lufteinlassströmungsweg 72 ist innerhalb des Erstreckungsabschnitts 68 gebildet. Der Lufteinlassströmungsweg 72 erstreckt sich von dem Lufteinlasskanal 70 in Richtung der Schaltungsplatine 22.
Der Kühlkörper 26 ist aus einem Metall, wie beispielsweise Aluminium, mit hoher Wärmeleitfähigkeit gebildet. Der Kühlkörper 26 umfasst einen Wärmeabführabschnitt 74, der an der Seite des plattenförmigen Abschnitts 50 der Schaltungsplatine 22 angeordnet ist, und einen geneigten Abschnitt 76, der sich von dem Wärmeabführabschnitt 74 in Richtung des Lufteinlasskanals 70 erstreckt.
Der Wärmeabführabschnitt 74 ist in einer Plattenform mit seiner Plattendickenrichtung in der Axialrichtung der Motoreinheit 42 gebildet. Der Wärmeabführabschnitt 74 ist über ein wärmeleitfähiges Material 78 in Berührung mit den wärmeerzeugenden Elementen 64. Mehrere der wärmeerzeugenden Elemente 64 (siehe 3) sind zusammen an der Schaltungsplatine 22 montiert und der Wärmeabführabschnitt 74 berührt die mehreren wärmeerzeugenden Elemente 64 über das wärmeleitfähige Material 78. Der Wärmeabführabschnitt 74 ist durch Schrauben 80 an dem Platinenkörper 62 fixiert.
Der geneigte Abschnitt 76 ist bezüglich des Wärmeabführabschnitts 74 angewinkelt und steht zu der Außenseite der Schaltungsplatine 22 vor. Der geneigte Abschnitt 76 ist bezüglich der Radialrichtung der Motoreinheit 42 geneigt, sodass er sich bei Annäherung in Richtung der Radialrichtungsinnenseite der Motoreinheit 42 in Richtung der einen Axialrichtungsseite der Motoreinheit 42 erstreckt, anders gesagt, sodass er sich bei Annäherung in Richtung der Schaltungsplatine 22 in Richtung des plattenförmigen Abschnitts 50 erstreckt. Der geneigte Abschnitt 76 ist so angeordnet, dass er einen Spalt zwischen der Bodenwand 66 und dem Platinenkörper 62 an der Seite des Lufteinlasskanals 70 ausfüllt.
Wie zuvor erwähnt, wird der wie vorstehend beschrieben gestaltete Gebläsemotor 10 (siehe 1) vorzugsweise bei einer in einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Passagierauto, eingebauten Lüftervorrichtung eingesetzt. In Fällen, bei denen der Gebläsemotor 10 bei einer in einem Fahrzeug eingebauten Lüftervorrichtung eingesetzt wird, ist ein Gebläse 100 (zum Beispiel ein Sciroccogebläse) an einem Führungsendabschnitt der Motorwelle 12 angebracht und der Motorhalter 18 ist an einem Schacht 102 angebaut, in dem das Gebläse 100 untergebracht ist.
Das Gebläse 100 ist dazu gestaltet, Luft in Richtung der einen Axialrichtungsseite des Gebläses 100 zu fördern, wenn es sich dreht. Ein Lüfterauslass 104 ist in dem Schacht 102 an einer dem Gebläse 100 gegenüberliegenden Position gebildet und ein Verbindungsströmungsweg 106 ist sich in der Axialrichtung des Schachts 102 erstreckend an einem Seitenabschnitt des Schachts 102 gebildet. Ein Endabschnitt des Verbindungsströmungswegs 106 ist in Verbindung mit der Innenseite des Schachts 102 und der andere Endabschnitt des Verbindungsströmungswegs 106 ist in Verbindung mit dem vorstehend beschriebenen Lufteinlasskanal 70.
Wenn sich das Gebläse 100 zusammen mit dem Rotor 14 des Gebläsemotors 10 dreht, wird ein positiver Druck an der einen Axialrichtungsseite des Gebläses 100 gebildet, während ein negativer Druck an der anderen Axialrichtungsseite des Gebläses 100 gebildet wird. Wenn dies auftritt, strömt Luft, wie durch Pfeil A in 2 dargestellt, in den Verbindungströmungsweg 106 und diese Luft strömt durch die Innenseite des Verbindungsströmungswegs 106 von der einen Axialrichtungsseite in Richtung der anderen Axialrichtungsseite des Schachts 102. Diese Luft strömt dann in den Lufteinlassströmungsweg 72 durch den Lufteinlasskanal 70 und die Luft, die in den Lufteinlassströmungsweg 72 geströmt ist, strömt in Richtung des Kühlkörpers 26.
Bei herkömmlichen Gebläsemotoren ist jedes der wärmeerzeugenden Elemente 64 durch eine durchgangslochmontierte Komponente gestaltet, die einen Anschlussabschnitt und einen Körperabschnitt umfasst. Der Körperabschnitt des wärmeerzeugenden Elements 64 ist an dem Platinenkörper 62 über den entsprechenden Anschlussabschnitt fixiert, der sich in Richtung der Radialrichtungsaußenseite des Rotorgehäuses 28 erstreckt, sodass der Körperabschnitt an der Radialrichtungsaußenseite des Rotorgehäuses 28 (an der Radialrichtungsaußenseite des Radialrichtungsbereichs R des Rotorgehäuses 28) angeordnet ist. Der Kühlkörper 26, der die Körperabschnitte der wärmeerzeugenden Elemente 64 berührt, ist ebenso an der Radialrichtungsaußenseite des Rotorgehäuses 28 angeordnet.
Bei herkömmlichen Gebläsemotoren sind die Körperabschnitte der wärmeerzeugenden Elemente 64 und der Kühlkörper 26 in dem Lufteinlassströmungsweg 72 angeordnet. Die Luft, die in den Lufteinlassströmungsweg 72 strömt, ist somit in der Lage, die Körperabschnitte der wärmeerzeugenden Elemente 64 und den Kühlkörper 26 zu kühlen.
Jedoch sind bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform die wärmeerzeugenden Elemente 64 oberflächenmontierte Komponenten. Die wärmeerzeugenden Elemente 64 umfassen keine Anschlussabschnitte, die sich in Richtung der Radialrichtungsaußenseite des Rotorgehäuses 28 erstrecken. Die wärmeerzeugenden Elemente 64 sind daher innerhalb des Radialrichtungsbereichs R des Rotorgehäuses 28 angeordnet.
Es ist zu beachten, dass bei herkömmlichen Gebläsemotoren eine durch den Lufteinlasskanal 70 eingelassene Luft die Öffnung 28A in dem Rotorgehäuse 28 erreicht und dann durch die Öffnung 28A in das Rotorgehäuse 28 strömt. Demgemäß kann es, wären die wärmeerzeugenden Elemente 64 innerhalb des Radialrichtungsbereichs R des Rotorgehäuses 28 anzuordnen zu sein, nicht möglich sein, ausreichend Luft an die wärmeerzeugenden Elemente 64 und den Kühlkörper 26 zu liefern, was in einer unzureichenden Kühlung der wärmeerzeugenden Elemente 64 resultiert.
Um dem zu begegnen, ist bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform der folgende Aufbau hinzugefügt, um Luft in Richtung der wärmeerzeugenden Elemente 64 und des Wärmeabführabschnitts 74 zu saugen, die innerhalb des Radialrichtungsbereichs R des Rotorgehäuses 28 angeordnet sind. Der plattenförmige Abschnitt 50 ist nämlich mit einer Führung 90 gebildet, die dem Wärmeabführabschnitt 74 in der Axialrichtung der Motoreinheit 42 gegenüberliegt. Die Führung 90 ist in einer Plattenform mit ihrer Plattendickenrichtung in der Axialrichtung der Motoreinheit 42 gebildet.
Die Führung 90 bildet einen Luftströmungsführungsweg 92 zwischen sich selbst und dem Wärmeabführabschnitt 74. Der Luftströmungsführungsweg 92 ist so geformt, dass er die durch den Lufteinlasskanal 70 eingelassene Luft von der Radialrichtungsaußenseite in Richtung der Mitte der Motoreinheit 42 führt. Der Luftströmungsführungsweg 92 ist in Verbindung mit dem Lufteinlassströmungsweg 72. Demgemäß wird, da die Luft entlang des Luftströmungsführungswegs 92 strömt, diese Luft daran gehindert, durch die Öffnung 28A in dem Rotorgehäuse 28 zu der Innenseite des Rotorgehäuses 28 zu strömen. Luft wird somit an den Wärmeabführabschnitt 74 des Kühlkörpers 26 geliefert, der den Luftströmungsführungsweg 92 bildet, wodurch eine Kühlleistung bezüglich der wärmeerzeugenden Elemente 64 gewährleistet wird, selbst wenn die wärmeerzeugenden Elemente 64 innerhalb des Radialrichtungsbereichs R des Rotorgehäuses 28 angeordnet sind.
Der plattenförmige Abschnitt 50 ist auch mit einem Luftversorgungskanal 94 gebildet. Der Luftversorgungskanal 94 ist bezüglich der Führung 90 in Richtung der Mitte der Motoreinheit 42 angeordnet und ist in Richtung des Stators 16 offen. Der Luftversorgungskanal 94 liefert eine durch den Luftströmungsführungsweg 92 geführte Luft an den Stator 16. Die durch den Luftversorgungskanal 94 an den Stator 16 gelieferte Luft strömt in Schlitze zwischen den mehreren Zähnen 38 des Stators 16. Der Stator 16 wird somit unter Verwendung der durch den Luftströmungsführungsweg 92 geführten Luft gekühlt, was somit die Kühlleistung bezüglich des Stators 16 sowie die Kühlleistung bezüglich der wärmeerzeugenden Elemente 64 gewährleistet.
Der plattenförmige Abschnitt 50 ist mit einer gegenüberliegenden Fläche 50A (allgemeine Fläche: siehe 3 und 4) gebildet, die der Öffnung 28A in dem Rotorgehäuse 28 gegenüberliegt. Die Führung 90 steht weiter in Richtung des Rotorgehäuses 28 (Seite des Pfeils Zl) vor als die gegenüberliegende Fläche 50A. Ein Annehmen dieser Gestaltung vergrößert einen Spalt G (einen Abstand entlang der Axialrichtung der Motoreinheit 42: siehe 4) zwischen der Führung 90 und dem Wärmeabführabschnitt 74, was somit das Strömungsvolumen einer Luft erhöht, die in den Luftströmungsführungsweg 92 strömt.
Als nächstes folgt eine Erklärung bezüglich eines Betriebs und vorteilhafter Wirkungen der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform.
Wie vorstehend ausführlich beschrieben und wie in 2 dargestellt, ist bei dem Gebläsemotor 10 gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform der Wärmeabführabschnitt 74 des Kühlkörpers 26 an der Seite des plattenförmigen Abschnitts 50 der Schaltungsplatine 22 angeordnet und der Wärmeabführabschnitt 74 berührt die wärmeerzeugenden Elemente 64 über das wärmeleitfähige Material 78. Die Führung 90, die dem Wärmeabführabschnitt 74 in der Axialrichtung der Motoreinheit 42 gegenüberliegt, ist an dem plattenförmigen Abschnitt 50 gebildet. Die Führung 90 bildet den Luftströmungsführungsweg 92 zwischen sich selbst und dem Wärmeabführabschnitt 74, wobei der Luftströmungsführungsweg 92 so geformt ist, dass er eine durch den Lufteinlasskanal 70 eingelassene Luft von der Radialrichtungsaußenseite in Richtung der Mitte der Motoreinheit 42 führt.
Demgemäß kann, da Luft entlang des Luftströmungsführungswegs 92 strömt, Luft daran gehindert werden, in das Rotorgehäuse 28 durch die Öffnung 28A in dem Rotorgehäuse 28 zu strömen. Dies ermöglicht, dass Luft an den Wärmeabführabschnitt 74 des Kühlkörpers 26 geliefert wird, der den Luftströmungsführungsweg 92 bildet, was somit ermöglicht, eine Kühlleistung bezüglich der wärmeerzeugenden Elemente 64 zu gewährleisten, selbst wenn die wärmeerzeugenden Elemente 64 innerhalb des Radialrichtungsbereichs R des Motorgehäuses 28 angeordnet sind.
Darüber hinaus ist der plattenförmige Abschnitt 50 mit dem Luftversorgungskanal 94 gebildet, der bezüglich der Führung 90 in Richtung der Mitte der Motoreinheit 42 liegt und der in Richtung der Seite des Stators 16 offen ist. Eine Luft, die durch den Luftströmungsführungsweg 92 geführt wurde, wird durch den Luftversorgungkanal 94 an den Stator 16 geliefert. Dies ermöglicht, den Stator 16 unter Verwendung der durch den Luftströmungsführungsweg 92 geführten Luft zu kühlen, was somit ermöglicht, eine Kühlleistung bezüglich des Stators 16 sowie die Kühlleistung bezüglich der wärmeerzeugenden Elemente 64 zu gewährleisten.
Die Führung 90 steht weiter in Richtung des Rotorgehäuses 28 (Seite des Pfeils Z1) vor als die gegenüberliegende Fläche 50A (siehe 3 und 4) des plattenförmigen Abschnitts 50, die der Öffnung 28A in dem Rotorgehäuse 28 gegenüberliegt. Der Spalt G (siehe 4) zwischen der Führung 90 und dem Wärmeabführabschnitt 74 ist somit vergrößert, was ermöglicht, das Volumen einer in den Luftströmungsführungsweg 92 strömenden Luft zu erhöhen, und somit ermöglicht, die Kühlleistung bezüglich der wärmeerzeugenden Elemente 64 zu verbessern.
Als nächstes folgt eine Erklärung bezüglich abgeänderter Beispiele der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform.
Bei der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform berührt der Wärmeabführabschnitt 74 die wärmeerzeugenden Elemente 64 über das wärmeleitfähige Material 78. Jedoch kann der Wärmeabführabschnitt 74 die wärmeerzeugenden Elemente 64 unmittelbar berühren.
Darüber hinaus sind bei der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform die wärmeerzeugenden Elemente 64 zum Beispiel durch oberflächenmontierte Komponenten gestaltet. Jedoch kann jedes der wärmeerzeugenden Elemente 64 durch eine durchgangslochmontierte Komponente gestaltet sein, die einen Anschlussabschnitt und einen Körperabschnitt umfasst. Darüber hinaus können wärmeerzeugende Elemente 64, die durch durchgangslochmontierte Komponenten gestaltet sind, innerhalb des Radialrichtungsbereichs R des Rotorgehäuses 28 angeordnet sein.
Bei der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform steht die Führung 90 vorzugsweise weiter in Richtung des Rotorgehäuses 28 (Seite des Pfeils Z1) vor als die gegenüberliegende Fläche 50A (siehe 3 und 4) des plattenförmigen Abschnitts 50, die der Öffnung 28A in dem Rotorgehäuse 28 gegenüberliegt. Jedoch kann eine gegenüberliegende Fläche 90A (siehe 3) der Führung 90, die der Öffnung 28A in dem Rotorgehäuse 28 gegenüberliegt, in derselben Ebene wie die gegenüberliegende Fläche 50A des plattenförmigen Abschnitts 50 gebildet sein, die der Öffnung 28A in dem Rotorgehäuse 28 gegenüberliegt.
Obgleich eine beispielhafte Ausführungsform der Offenbarung vorstehend beschrieben wurde, ist die Offenbarung nicht darauf beschränkt und offensichtlich können verschiedene Änderungen innerhalb eines Bereichs umgesetzt werden, der nicht von dem Geist der Offenbarung abweicht.
Die Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-076856 ist in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme hierin aufgenommen.
Alle zitierten Dokumente, Patentanmeldungen und technischen Normen, die in der Beschreibung erwähnt sind, sind durch Bezugnahme in demselben Ausmaß, als wenn jedes individuelle zitierte Dokument, jede Patentanmeldung oder technische Norm konkret und individuell als durch Bezugnahme aufgenommen angezeigt wäre, in der Beschreibung aufgenommen.
Eine Schaltungsplatine umfasst einen Platinenkörper, der an der einem Stator entgegengesetzten Seite eines plattenförmigen Abschnitts eines Mittelstücks angeordnet ist, und ein wärmeerzeugendes Element, das an einer Fläche an der Seite des plattenförmigen Abschnitts des Platinenkörpers montiert ist und innerhalb eines Radialrichtungsbereichs eines Rotorgehäuses angeordnet ist. Ein Wärmeabführabschnitt eines Kühlkörpers ist an der Seite des plattenförmigen Abschnitts der Schaltungsplatine angeordnet, sodass der Wärmeabführabschnitt das wärmeerzeugende Element entweder unmittelbar oder über ein wärmeleitfähiges Material berührt. Eine Führung, die dem Wärmeabführabschnitt in einer Axialrichtung einer Motoreinheit gegenüberliegt, ist an dem plattenförmigen Abschnitt gebildet. Die Führung bildet einen Luftströmungsführungsweg zwischen sich selbst und dem Wärmeabführabschnitt, wobei der Luftströmungsführungsweg so geformt ist, dass er eine durch einen Lufteinlasskanal eingelassene Luft von der Radialrichtungsaußenseite in Richtung einer Mitte der Motoreinheit führt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2017184547 [0002]
JP 2017175769 [0002]
JP 2017150451 [0002]
JP 201557014 [0002]
JP 4102514 [0002]
JP 3426151 [0002]
JP 2018076856 [0054]

Claims

Gebläsemotor, der aufweist: eine Motoreinheit (42), die einen mit einem rohrförmigen, an einem Ende geschlossenen Rotorgehäuse (28) vorgesehenen Rotor (14) umfasst und die auch einen innerhalb des Rotorgehäuses (28) untergebrachten Stator (16) umfasst; einen Motorhalter (18), der an einem Umfang des Rotorgehäuses (28) vorgesehen ist und der einen Lufteinlasskanal (70) umfasst; ein Mittelstück (20), das einen plattenförmigen Abschnitt (50) umfasst, der einer Öffnung (28A) in dem Rotorgehäuse (28) gegenüberliegt; eine Schaltungsplatine (22), die einen Platinenkörper (62), der an einer dem Stator (16) entgegengesetzten Seite des plattenförmigen Abschnitts (50) angeordnet ist, und ein wärmeerzeugendes Element (64) umfasst, das an einer Fläche (62A) an der Seite des plattenförmigen Abschnitts (50) des Platinenkörpers (62) montiert ist und innerhalb eines Radialrichtungsbereichs (R) des Rotorgehäuses (28) angeordnet ist; einen Kühlkörper (26), der einen Wärmeabführabschnitt (74) umfasst, der an der Seite des plattenförmigen Abschnitts (50) der Schaltungsplatine (22) angeordnet ist, sodass er das wärmeerzeugende Element (64) entweder unmittelbar oder über ein wärmeleitfähiges Material berührt; und eine Führung (90), die an dem plattenförmigen Abschnitt (50) gebildet ist, die dem Wärmeabführabschnitt (74) in einer Axialrichtung der Motoreinheit (42) gegenüberliegt und die einen Luftströmungsführungsweg (92) zwischen der Führung (90) und dem Wärmeabführabschnitt (74) bildet, wobei der Luftströmungsführungsweg (92) so geformt ist, dass er eine durch den Lufteinlasskanal (70) eingelassene Luft von einer Radialrichtungsaußenseite der Motoreinheit (42) in Richtung einer Mitte der Motoreinheit (42) führt.
Gebläsemotor gemäß Anspruch 1, wobei der plattenförmige Abschnitt (50) mit einem Luftversorgungskanal (94) gebildet ist, der bezüglich der Führung (90) in Richtung der Mitte der Motoreinheit (42) liegt, in Richtung des Stators (16) offen ist und eine durch den Luftströmungsführungsweg (92) geführte Luft an den Stator (16) liefert.
Gebläsemotor gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Führung (90) weiter in Richtung des Rotorgehäuses (28) vorsteht als eine gegenüberliegende Fläche (50A) des plattenförmigen Abschnitts (50), die der Öffnung (28A) in dem Rotorgehäuse (28) gegenüberliegt.