JP2016059276A - 軸受管を有するブロワ - Google Patents
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Abstract
Description
[付記項1]
同軸配置された入口及び出口を含む静止部分と、
前記静止部分に設けられた回転部分と、
前記回転部分を駆動するように適合されたモータと
を備えるブロワであって、
前記静止部分が、ハウジングと、前記ハウジングに設けられた固定子構成要素と、内面を備えた管とを含み、
前記回転部分が、前記管の前記内面に沿って設けられた1つ以上の軸受を含み、これにより前記管の内部で回転子を支持することを特徴とするブロワ。
[付記項2]
前記モータが、前記管の外面に沿って設けられた固定子アセンブリを含む付記項1に記載のブロワ。
[付記項3]
前記固定子構成要素が、一体構造として一体に形成されている付記項1に記載のブロワ。
[付記項4]
前記管の少なくとも一部分が、磁場が通過可能な程度に十分に磁気的に透明である付記項1に記載のブロワ。
[付記項5]
前記ブロワが多段式ブロワである付記項1に記載のブロワ。
[付記項6]
前記回転部分が、前記モータの一方の側面に設けられた1つの羽根車と、前記モータの他方の側面に設けられた1つの羽根車とを含んでいる付記項5に記載のブロワ。
[付記項7]
前記静止部分が、気流が軸方向で各段階に出入り可能に構成されている付記項5に記載のブロワ。
[付記項8]
前記軸受の大きさが異なる付記項1に記載のブロワ。
[付記項9]
前記管の一方の端部には、第1の表面が、第1の軸受を支持するように形成され、
前記管の他方の端部には、第2の表面が、前記第1の軸受よりも小さい第2の軸受を支持するように形成されている付記項8に記載のブロワ。
[付記項10]
複数の静翼が、前記固定子構成要素に設けられている付記項1に記載のブロワ。
[付記項11]
前記静翼が、動作位置において前記モータの固定子アセンブリを支持し維持するように構成されている付記項10に記載のブロワ。
[付記項12]
前記静翼の内側部分が、前記固定子アセンブリの巻線を係止し支持するように構成され、
前記静翼の外側部分が、前記固定子アセンブリの固定子を係止し支持するように構成されている付記項11に記載のブロワ。
[付記項13]
前記内側部分が、前記外側部分に対して凹状とされるか、又は低くなっている付記項12に記載のブロワ。
[付記項14]
前記静止部分が、前記静止部分の静翼を前記回転部分の羽根車ブレードから隔離するために少なくとも1つのシールドを含んでいる付記項1に記載のブロワ。
[付記項15]
前記静止部分が、固定子アセンブリを囲み挟むように前記固定子構成要素と協働する第1のシールドを含んでいる付記項14に記載のブロワ。
[付記項16]
前記第1のシールドが、前記ハウジング及び/又は固定子構成要素に設けられた各スロット内部に係止するように適合された1つ以上のタブを含んでいる付記項15に記載のブロワ。
[付記項17]
前記第1のシールドが、前記管の周囲に圧力のショート回路を形成するために入口導管及び出口導管を含んでいる付記項15に記載のブロワ。
[付記項18]
前記静止部分が、気流を前記出口に向ける第2のシールドを含んでいる付記項14に記載のブロワ。
[付記項19]
前記第2のシールドが、前記出口で前記シールドを支持し位置合わせするように構成された複数の静翼を含んでいる付記項18に記載のブロワ。
[付記項20]
前記ハウジングが、気流を前記出口に向けるために複数の静翼を備え、
前記静翼が、前記第2のシールドを支持し位置合わせするように構成されている付記項18に記載のブロワ。
[付記項21]
少なくとも一部の固定子アセンブリが、気体流路に対して露出し、
前記気体流路によって、気体が使用時に前記静止部分を通って流れる場合に前記固定子アセンブリの冷却を可能にする付記項1に記載のブロワ。
[付記項22]
前記回転部分が、前記モータによって駆動するように適合された少なくとも1つの羽根車を含んでいる付記項1に記載のブロワ。
[付記項23]
少なくとも1つの羽根車は、羽根車ブレードが羽根車ハブの軸に対して下方向に屈曲又は傾斜されていることによって混合流構造になっている付記項22に記載のブロワ。
[付記項24]
前記羽根車ブレードが、それぞれ前記羽根車ハブの軸に対して所定の角度で下方向に屈曲又は傾斜された長手方向軸を有している端部を含んでいる付記項23に記載のブロワ。
[付記項25]
前記角度が、約90°〜約160°とされる付記項24に記載のブロワ。
[付記項26]
前記静止部分が、前記羽根車の前記混合流構造に適合するようにテーパ状とされる付記項23に記載のブロワ。
[付記項27]
前記ハウジングには、第1のハウジング部及び第2のハウジング部が形成されている付記項1に記載のブロワ。
[付記項28]
前記ハウジング部が、前記固定子構成要素の縁部を受容し支持するように適合されたスロットを形成するように協働する付記項27に記載のブロワ。
[付記項29]
前記第1のハウジング部と第2のハウジング部との間に封止構成を備えている付記項28に記載のブロワ。
[付記項30]
前記封止構成が、前記ハウジング部の端部同士の間で封止するための第1のシールと、前記固定子構成要素の縁部と前記ハウジング部との間で封止するための第2のシールとを含んでいる付記項29に記載のブロワ。
[付記項31]
前記第1のシール及び第2のシールが、前記ハウジング部のうち一方のハウジング部の端部にオーバーモールドされている付記項30に記載のブロワ。
[付記項32]
前記固定子構成要素が、前記第2のシールに係止するように適合された突起を含んでいる付記項30に記載のブロワ。
[付記項33]
前記ハウジング部が、複数のスナップ嵌め部材によって互いに固定されている付記項27に記載のブロワ。
[付記項34]
前記固定子構成要素が、複数の離隔された側壁を含むケージを形成し、
複数の離隔された前記側壁は、前記ケージに開口部を形成する付記項1に記載のブロワ。
[付記項35]
前記ケージが円柱状である付記項34に記載のブロワ。
[付記項36]
前記静止部分が、使用時に気流を導くように構成されたグリッドを含んでいる付記項1に記載のブロワ。
[付記項37]
前記静止部分が、使用時に気流を導くように構成された織物メッシュを含んでいる付記項1に記載のブロワ。
[付記項38]
前記静止部分が、使用時に気流を導くように構成されたハニカム状構造体を含んでいる付記項1に記載のブロワ。
[付記項39]
前記静止部分が、使用時に気流を導くように構成された螺旋状の押出成形体を含んでいる付記項1に記載のブロワ。
[付記項40]
陽圧で空気を供給するように構成された付記項1に記載のブロワ。
[付記項41]
前記モータが、環状の本体と、巻線が巻き付けられた前記本体から径方向内側に延在している複数の固定子歯とを有している固定子を含んでいる付記項1に記載のブロワ。
[付記項42]
前記モータが、前記管に直接巻き付けられた巻線を含んでいる付記項1に記載のブロワ。
[付記項43]
付記項1に記載のブロワを備えているPAP装置。
[付記項44]
さらに、外側ケーシングと、前記外側ケーシング内部で前記ブロワを支持するためのサポートシステムとを備えている付記項43に記載のPAP装置。
[付記項45]
前記サポートシステムが、前記ブロワの側部に形成され、前記外側ケーシング内に形成された各スロット内部で係止するように適合された環状のリングを含んでいる付記項44に記載のPAP装置。
[付記項46]
前記環状のリングが、前記ブロワの入口側を前記ブロワの出口側から分割又は封止する付記項45に記載のPAP装置。
[付記項47]
前記サポートシステムが、前記外側ケーシングの基部を係止するように適合された複数の脚部を含んでいる付記項46に記載のPAP装置。
[付記項48]
前記脚部が、前記ブロワの前記入口側と前記出口側との間にバックアップシールを備えている付記項47に記載のPAP装置。
[付記項49]
前記環状のリングと脚部とが、前記ブロワの前記ハウジングにオーバーモールドされている付記項48に記載のPAP装置。
[付記項50]
オーバーモールドされたフィーダが、前記環状のリングを前記脚部それぞれに相互接続している付記項49に記載のPAP装置。
[付記項51]
外側ケーシングと、
ブロワと、
前記ブロワと前記外側ケーシングとの間に設けられたサポートシステムと、
を備えた、患者に供給し治療するために加圧気体を供給するためのPAP装置であって、
前記サポートシステムには、環状のシールが設けられ、
前記環状のシールは、前記ブロワの外面に設けられており、前記外側ケーシングに係止し、これにより前記外側ケーシング内部で前記ブロワを支持し、且つ前記ブロワの入口側を前記ブロワの出口側から分離するPAP装置。
[付記項52]
前記サポートシステムが、前記ブロワの底部に形成され、且つ前記外側ケーシングの基部に係合するように適合された複数の脚部を含んでいる付記項51に記載のPAP装置。
[付記項53]
前記シールが、前記ブロワの前記外面にオーバーモールドされている付記項51に記載のPAP装置。
[付記項54]
前記シールが、前記ブロワの前記外面に取り付け可能に適合された独立した部片として形成されている付記項51に記載のPAP装置。
[付記項55]
前記シールが、エラストマー材料から成形されている付記項51に記載のPAP装置。
[付記項56]
ブロワ内に固定子アセンブリの巻線を形成するための方法であって、
回転子を支持するように適合された管を含む前記ブロワのために静止部分を準備するステップと、
前記固定子アセンブリの前記巻線を形成するために前記管をマンドレルとして使用するステップと、
を含んでいる方法。
[付記項57]
前記管をマンドレルとして使用可能となるように前記管を形成するステップを含んでいる付記項56に記載の方法。
[付記項58]
テーパ状部分を備えた円柱状構成体を含むように前記管を形成するステップを含んでいる付記項57に記載の方法。
[付記項59]
前記管から前記巻線を解くことを補助するために、1つ以上の構造的構成要素を前記管に付加するステップを含んでいる付記項56に記載の方法。
[付記項60]
1つ以上のスプラインを前記管に付加するステップを含んでいる付記項59に記載の方法。
[付記項61]
入口及び出口を含んでいる静止部分と、
前記静止部分に設けられた回転部分と、
前記回転部分を駆動するように適合されたモータと、
を備えているブロワであって、
前記静止部分が、ハウジングと、前記ハウジングに設けられた固定子構成要素とを含み、
前記固定子構成要素が、前記回転部分の回転子を支持するように適合された部分と、前記部分を囲むケージとを含んでいるブロワ。
[付記項62]
前記部分が、管を含み、
前記モータが、前記管の外面に沿って設けられた固定子アセンブリを含んでいる付記項61に記載のブロワ。
[付記項63]
前記ケージが、動作位置において前記固定子アセンブリを支持し維持するように構成されている付記項62に記載のブロワ。
[付記項64]
前記ケージが、前記ケージに開口部を形成する複数の離隔された側壁を含んでいる付記項63に記載のブロワ。
[付記項65]
前記固定子アセンブリの少なくとも一部が、気体流路に対して露出し、
前記気体流体によって、気体が使用時に前記静止部分を通って流れる場合に前記固定子アセンブリを冷却可能にする付記項64に記載のブロワ。
[付記項66]
前記固定子構成要素が、前記ハウジング内部で前記固定子構成要素を支持するように構成された基部を含んでいることを特徴とする付記項62に記載のブロワ。
[付記項67]
前記固定子構成要素が、使用時に気体を導くように構成されたシールド部分を含んでいることを特徴とする付記項62に記載のブロワ。
[付記項68]
前記管と前記ケージとが、前記シールド部分から延在するように構成されていることを特徴とする付記項67に記載のブロワ。
[付記項69]
前記固定子構成要素が、一体構造として一体に形成されていることを特徴とする付記項62に記載のブロワ。
[付記項70]
前記回転部分が、前記管の内部で前記回転子を支持するために前記管の内面に沿って設けられた1つ以上の軸受を含んでいることを特徴とする付記項62に記載のブロワ。
[付記項71]
前記入口と前記出口とが同軸に位置合わせされていることを特徴とする付記項61に記載のブロワ。
[付記項72]
前記ケージが円筒状であることを特徴とする付記項61に記載のブロワ。
[付記項73]
陽圧で空気を供給するように構成されていることを特徴とする付記項61に記載のブロワ。
[付記項74]
多段ブロワであることを特徴とする付記項61に記載のブロワ。
[付記項75]
前記回転部分が、前記モータの一方の側部に設けられた1つの羽根車と、前記モータの他方の側部に設けられた1つの羽根車とを含んでいることを特徴とする付記項74に記載のブロワ。
[付記項76]
前記モータが、環状の本体と、巻線が巻き付けられた前記本体から径方向内側に延在する複数の固定子歯とを含んでいることを特徴とする付記項61に記載のブロワ。
[付記項77]
前記モータが、前記管に直接巻き付けられた巻線を含んでいることを特徴とする付記項61に記載のブロワ。
[付記項78]
前記部分が、前記回転子を支持する第1の軸受及び第2の軸受を支持するように適合された第1の部分及び第2の部分を有する金属製の軸受支持体を含んでいることを特徴とする付記項61に記載のブロワ。
[付記項79]
付記項61に記載のブロワを備えていることを特徴とするPAP装置。
[付記項80]
入口及び出口を含む静止部分と、
前記静止部分に設けられた回転部分と、
前記回転部分を駆動するように適合されたモータであって、巻線を備えた固定子アセンブリを含むモータと、
巻線の抵抗及び/又は電流引き込みを監視し、検出された前記モータの故障を示すために信号を提供することによって、前記モータの故障を検出する検出システムと、
を備えていることを特徴とするブロワ。
[付記項81]
前記信号には、利用者がブロワを修理するように促す内容が含まれていることを特徴とする付記項80に記載のブロワ。
[付記項82]
前記検出された故障には、軸受寿命不具合又は摩擦状態と、電子駆動システムのソフトウェア故障とのうち少なくとも1つが含まれていることを特徴とする付記項80に記載のブロワ。
[付記項83]
陽圧で空気を供給するように構成されていることを特徴とする付記項80に記載のブロワ。
[付記項84]
複数の固定子歯を含む内側部分と、
前記内側部分を受容するように構成された外側部分であって、自身の内周に沿って、前記内側部分の各歯を受容するように適合された複数の凹所を含んでいる環状の前記外側部分と、
を備えていることを特徴とする固定子アセンブリのための固定子。
[付記項85]
同軸配置された入口及び出口を含む静止部分と、
前記静止部分に設けられた回転部分と、
前記回転部分を駆動するように適合されたモータと、
を備えているブロワであって、
前記静止部分には、ハウジングと、前記ハウジングに設けられた金属製の軸受支持体とが設けられ、
前記軸受支持体には、第1及び第2の部分が設けられ、
前記回転部分には、前記軸受支持体内部で回転子を支持するために第1の部分及び第2の部分それぞれによって支持される第1の軸受及び第2の軸受が設けられていることを特徴とするブロワ。
[付記項86]
陽圧で空気を供給するように構成されていることを特徴とする付記項85に記載のブロワ。
図1−1〜1−4は、本発明の一実施形態によるブロワ10を例示する。例示されるように、ブロワ10は、2つの対応する羽根車50、52を有する2つの段階を含む。この実施形態では、一方の羽根車50が、モータ40の一方の側に位置決めされ、他方の羽根車52が、モータ40の他方の側に位置決めされる。しかし、他の適切な羽根車配置も可能であり、例えば2つの羽根車がモータの同じ側に位置決めされる。また、ブロワ10は、一段設計又は他の多段設計、例えば2つ以上の羽根車を含むこともある。
ブロワ10の静止部分は、第1及び第2のハウジング部22、24を有するハウジング20と、静翼32を含む固定子構成要素30と、第1及び第2のシールド60、70とを含む。ブロワ10の回転部分は、モータ40によって駆動されるように適合された回転可能なシャフト又は回転子80と、シャフト80の端部に設けられた第1及び第2の羽根車50、52とを含む。モータ40は、シャフト80に設けられた磁石42(例えば、二極磁石)と、固定子アセンブリ44とを含み、磁石42によってシャフト80のスピン運動を引き起こす。一実施形態では、モータは、回転子位置センサ、例えばプリント回路板(PCB)上のホールセンサの使用を伴わずに作動されてよく、これは、ワイヤの数を減少し、例えば3本のワイヤにすることがある。
図1−1及び1−2に示されるように、固定子構成要素30は、基部34と、基部34から延在する環状フランジ36と、管又は軸受管38と、複数の静翼32とを含む。例示実施形態では、固定子構成要素30は、一部片構造として一体形成(例えば、プラスチック材料から射出成形)される。しかし、固定子構成要素30は、他の適切な様式で構成されてもよい。
管38の内面90は、シャフト80を回転可能に支持する軸受100、102を保持して位置合わせするように構成される。さらに、管38は、シャフト80にある磁石42を取り囲み、磁石42は、管38の外面92に沿って設けられた固定子アセンブリ44の近傍に位置合わせされる。例示実施形態では、管38は、十分に「磁気透過性」である少なくとも一部分を有し、磁場がその部分を通ることができるようにし、これにより、固定子アセンブリ44は、大幅な磁束密度の損失及び/又は熱の増加を伴わずに、管38内部に位置決めされた磁石42に対して作用できるようになる。一実施形態では、そのような「磁気透過性」は、管の材料性質の1つ又は複数、例えば非導電性、非磁性、及び/又は熱伝導性によって提供されうる。例えば、管は、以下の1つ又は複数を含むことがある。異方性材料、複合材(例えば、例えば、セラミックフィラー、グラファイトフィラー、及び/又は他のフィラーを有する基部ポリマー(例えば、LCP及びPPS))、異種充填、インサート成形、めっき、イオン注入など。別法として、又は追加として、そのような「磁気透過性」は、管の構造上の性質、例えば管内の1つ又は複数の穿孔やスリットなどによって提供されうる。十分な「磁気透過性」を提供するために、管が、1つ又は複数のこれらの性質、及び/又は十分な度合いのこれらの性質を含むことがあることを理解すべきである。磁気透過性の管のさらなる詳細は、特許文献3及び特許文献4に開示され、それらの各出願の全体を参照として本明細書に組み込む。
固定子アセンブリ44は、管38の外面92に沿って設けられた。さらに、固定子構成要素30と第1のシールド60とが、固定子アセンブリ44を動作位置に支持して保つように協働する。
第1又は上側のシールド60は、ディスク部分62と、ディスク部分62の外縁部から延在し、上述したように固定子アセンブリ44に係合するように適合された環状フランジ64とを含む。ディスク部分62の外縁部は、羽根車50の外縁部と実質的に並ぶ、又は径方向で羽根車50の外縁部を越えて延在する。シールド60は、環状フランジ64とハウジング部22の側壁との間に狭い環状ギャップ110を提供し、この環状ギャップ110は、気体を固定子構成要素30に向けるのに十分である。
一実施形態では、軸受100、102にわたって圧力バランスを提供するために、シールド60が、入口導管84と出口導管86(図1−1に破線で示される)とを含むことがある。具体的には、入口及び出口導管84、86は、管38、したがって軸受100、102の周りに圧力のショート回路を提供し、軸受100、102の潤滑剤の乾燥又は移動を回避する(例えば、管を通り、かつ軸受の内部を通る気流は、軸受内のグリースを乾燥させて軸受から熱を取り除くことがある)。すなわち、入口導管84は、シールド60と管38との間の空間内に空気が流れることができるようにし、出口導管86は、空気がその空間から外に流れることができるようにする。そのような構成は、任意の圧力差が、上述したように管38を通って進むのではなく、入口及び出口導管84、86を通って流出することができるようにする。
例示実施形態では、各羽根車50、52は、一対のディスク状シュラウド55、56の間に挟まれた、複数の連続的に曲げられた、又は直線形のブレード54を含む。シュラウドは、使用時に音響雑音を減少する助けをすることがある。下側シュラウド56は、シャフト80を受け取るように適合されたハブ又はブッシング58を組み込む。また、各羽根車50、52は、テーパ付き構成を含み、ブレード54が、外縁部に向けてテーパを有する。羽根車のさらなる詳細は、特許文献5に開示され、その出願の全体を参照として本明細書に組み込む。
第1の段階で、空気は、入口26からブロワ10に入り、第1の羽根車50に進み、そこで接線方向に加速されて、径方向外側に向けられる。入口で吸引力が発生されて、空気をブロワ内に引き込むことに留意されたい。次いで、空気は、大きい接線方向速度成分、さらにまた軸方向成分を有して螺旋状に流れ、シールド60の外縁部とハウジング部22の側壁とによって画定されるギャップ110を通過する。上述したように、空気は、使用時に圧力バランスを提供するために、シールド60を通って(入口及び出口導管84、86を通って)流出することがある。次いで、空気は、固定子構成要素30内に形成された静翼32に入り、オリフィス35に向けて径方向内側に向けられ、その後、第2の段階に向けられる。
図3は、本発明の別の実施形態によるブロワ210を例示する。ブロワ210は、上述したブロワ10と実質的に同様である。対照的に、上側羽根車250は、混合流構造を有し、第1のハウジング部222と第1のシールド260との対応する部分が、上側羽根車250の混合流構造に合致するようにテーパを付けられる。
図4は、本発明の別の実施形態によるブロワ310を例示する。上述したブロワ10、210と同様に、ブロワ310は、モータ340の一方の側に位置決めされた1つの羽根車350と、モータ340の他方の側に位置決めされた1つの羽根車352とを有する2つの段階を含む。また、ブロワ310は、入口326と出口328との両方がブロワ310の軸315と位置合わせされて軸対称性を有する。対照的に、ブロワ310は、静止部分の代替構成を提供する。
ブロワ310の静止部分は、第1及び第2のハウジング部322、324を有するハウジング320と、静翼332を含む固定子構成要素330と、第1及び第2のシールド360、370とを含む。ブロワ310の回転部分は、モータ340によって駆動されるように適合された回転可能なシャフト又は回転子380と、シャフト380の端部に設けられた第1及び第2の羽根車350、352とを含む。モータ340は、シャフト380に設けられた磁石342と、固定子アセンブリ344とを含み、磁石342によってシャフト380のスピン運動を引き起こす。
図4に示されるように、固定子構成要素330は、基部334と、ハウジング320内部で固定子構成要素330を支持するために基部334から延在する環状フランジ336と、シャフト380を回転可能に支持する軸受300、302を保持して位置合わせするための管338と、複数の静翼332とを含む。上述の実施形態と同様に、固定子構成要素330は、一部片構造として一体形成(例えば、射出成形)されてよい。
第1又は上側のシールド360は、内側環状フランジ367と外側環状フランジ369とを含む。内側環状フランジ367は、例えば摩擦嵌合によって固定子構成要素330の管338の上端部に係合するように構成され、外側環状フランジ369は、例えば摩擦嵌合によって翼332の外側部分339に係合するように構成される。
例示実施形態では、ハウジング320の第2のハウジング部324は、気流を出口328に向けるために、複数の静翼325、例えば2〜100個(例えば約5〜15個)の静翼を含む。例示されるように、静翼325は、第2のハウジング部324内部で出口328に隣接してシールド370を支持する。また、静翼325の少なくとも1つが、シールド370を定位に位置合わせして固定するために、シールド370に設けられた開口377を通って延在するように適合された突出部327を含む。
上述したブロワ10、210、310はそれぞれ、(PAP装置又は流れ発生器などNIVV装置の一部分を形成する)外側ケーシング又はシャーシ内部で支持されてよい。一実施形態では、各ブロワは、支持を提供するように、かつブロワの入口側と出口側との間にシールを提供するように構成されたサポートシステムによって、外側ケーシング内部で支持されてよい。
上述したブロワ10、210、310はそれぞれ、例えば漏れ又は圧力損失を防止するために、ハウジングのハウジング部の間に封止構成を含むことがある。
図7−1〜7−13は、本発明の別の実施形態によるブロワ610を例示する。上述したブロワ10、210、310と同様に、ブロワ610は、モータ640の一方の側に位置決めされた1つの羽根車650と、モータ640の他方の側に位置決めされた1つの羽根車652とを有する2つの段階を含む。また、ブロワ610は、入口626と出口628との両方がブロワ610の軸615と位置合わせされた軸対称性を有する。
ブロワ610の静止部分は、第1及び第2のハウジング部622、624を有するハウジング620と、固定子構成要素630と、第1及び第2のシールド660、670とを含む。ブロワ610の回転部分は、モータ640によって駆動されるように適合された回転可能なシャフト又は回転子680と、シャフト680の端部に設けられた第1及び第2の羽根車650、652(例えば、混流)とを含む。モータ640は、シャフト680に設けられた磁石642と、固定子アセンブリ644とを含み、磁石642によってシャフト680のスピン運動を引き起こす。
図7−7〜7−10に最も良く示されるように、固定子構成要素630は、環状基部634と、シールド部分636と、シールド部分636から延在する管又は軸受管638と、基部634とシールド部分636との間に延在する複数の離隔された側壁632とを含む。例示されるように、固定子構成要素630は、円筒形「ケージ」を形成し、離隔された側壁632が、「ケージ」内への開口を画定する。固定子構成要素630は、一部片構造として一体形成(例えば、射出成形)されてよい。しかし、固定子構成要素630は、他の適切な様式で構成されてもよく、かつ/又は複数の個別の部品として形成されてもよい。
上述の実施形態と同様に、管638は、シャフト680を回転可能に支持する(例えば、混成の軸受サイズの)軸受600、602を保持して位置合わせするように構成される。さらに、管638は、十分に「磁気透過性」であり、これにより、固定子アセンブリ644は、大幅な磁束密度の損失及び/又は熱の増加を伴わずに、管638内部に位置決めされた磁石642に対して作用できるようになる。
上述した実施形態と同様に、シールド部分636とキャップ部分668とは、(図7−6及び7−8に示されるように)バイパス通路又は導管686を提供するように協働して、軸受600、602にわたって圧力バランスを提供する。具体的には、バイパス通路686は、管638、したがって軸受600、602の周りに圧力のショート回路を提供する。
固定子アセンブリ644は、管638の外面に沿って設けられた。さらに、より詳細に以下に説明するように、固定子構成要素630と第1のシールド660とが、固定子アセンブリ644を動作位置に支持して保つように協働する。
図7−11〜7−12に最も良く示されるように、第1のシールド660は、基部661と、基部661に設けられた複数の静翼663とを含む。第1のシールド660は、例えば、第1のシールド660にあるピン665を、固定子構成要素630の基部634に設けられたそれぞれの開口635と係合することによって(例えば、定位に熱かしめされるピン)、固定子構成要素630に取り付けられる。しかし、第1のシールド660は、他の適切な様式で固定子構成要素630に取り付けられてもよい。
図7−13に示されるように、気流を出口628に向けるために、第2のシールド670が、複数の静翼672、例えば2〜100個の静翼を含む。例示実施形態では、シールド670は、7個の静翼を有する。各翼672は、実質的に同一であり、略螺旋形状を有する。さらに、各翼672は、(ハブ674に隣接する)内側部分673と、外側部分675とを含む。図7−3及び7−5に最も良く示されるように、外側部分675は、内側部分673に関して凹められており(例えば、高さを低減されており)、内側及び外側部分673、675の間に外形縁部676が延在する。
第1の段階で、空気は、入口626からブロワ610に入り、第1の羽根車650に進み、そこで接線方向に加速されて、径方向外側に向けられる。入口で吸引力が発生されて、空気をブロワ内に引き込むことに留意されたい。次いで、空気は、大きい接線方向速度成分、さらにまた軸方向成分を有して螺旋状に流れ、シールド部分636の外縁部とハウジング部622の側壁とによって画定されるギャップ710を通過する。次いで、空気は、固定子構成要素630の開口633を通って固定子構成要素630に入り、第1のシールド660の静翼663に流れ、そこでオリフィス667に向けて径方向内側に向けられ、その後、第2の段階に向けられる。
上述した実施形態では、ブロワは、気流を第2の段階及び出口に向けるために静翼を含む。そのような静翼は、流れを直進させ、羽根車によって引き起こされる「旋回」を除去する助けをする。代替実施形態では、流れを指向する、又は直進させるために、静翼を代替構造で置き換えてよい。例えば、グリッド、メッシュ(例えば、織物メッシュ)、蜂の巣状構造、及び/又は押出成形体(例えば、螺旋)が、使用時に流れを指向するために提供されうる。
一実施形態では、固定子構成要素の管は、固定子アセンブリの巻線を形成する助けをするようにマンドレルとして使用されてよい。管は、マンドレルとしてのその使用を容易にするように構成及び整形されうる。例えば、管の円筒形でテーパ付きの構成が、マンドレルとしてのその使用を容易にすることがある。形状は、多角形、例えば長方形、三角形、正方形、五角形、六角形などであってよい。さらに、管は、スプラインなど1つ又は複数の構造的構成要素を含むことがあり、マンドレルからの巻線の解きを補助する。
図8は、本発明の別の実施形態によるブロワを例示する。ブロワは、上述したブロワ610と同様であり、同様の参照番号で示される。対照的に、第1のシールド660(すなわち、段階間「非旋回」翼)は、第2のハウジング部624に対して係合又は封止するように適合されたリップ領域又はフランジ660(1)を含む。具体的には、第1のシールド660のリップ領域660(1)が、固定子構成要素630の基部634に係合するように構成され、リップ領域660(1)及び基部634が、第1及び第2のハウジング部622、624の間に支持され、かつ/又は挟まれて、第1のシールド660及び固定子構成要素630をハウジング620内部で支持する。さらに、リップ領域/基部の構成は、使用時に第2の段階から第1の段階に戻る空気漏れを防止するように段階間シールを提供するように構成される。さらに、第1のハウジング部622の接続部分622(1)が、第2のハウジング部624の接続部分624(1)に重なる、かつ/又は張り出すように構成される。
図9−1〜9−2は、本発明の別の実施形態によるブロワ810を例示する。上述したブロワと同様に、ブロワ810は、モータ840の一方の側に位置決めされた1つの羽根車850と、モータ840の他方の側に位置決めされた1つの羽根車852とを有する2つの段階を含む。また、ブロワ810は、入口826と出口828との両方がブロワ810の軸815と位置合わせされた軸対称性を有する。
ブロワ810の静止部分は、第1及び第2のハウジング部822、824を有するハウジング820と、金属ハウジングアセンブリ830と、第1及び第2のシールド860、870とを含む。ブロワ810の回転部分は、モータ840によって駆動されるように適合された回転可能なシャフト又は回転子880と、シャフト880の端部に設けられた第1及び第2の羽根車850、852とを含む。モータ840は、シャフト880に設けられた磁石842と、固定子アセンブリ844とを含み、磁石842によってシャフト880のスピン運動を引き起こす。
ハウジングアセンブリ830は、金属材料から構成され、(例えば、1つ又は複数の固定具838によって互いに固定された)主ハウジング832と、端部ベル834と、アダプタ836とを含む。例示されるように、主ハウジング832は、軸受800を支持するための凹所を提供し、端部ベル834は、軸受802を支持するための凹所を提供する。主ハウジングと端部ベルとは、同じサイズの軸受を支持するように構成される。しかし、主ハウジングと端部ベルとが、混成の軸受サイズを支持するように構成されてもよい。
主ハウジング832と端部ベル834とが、固定子アセンブリ844を動作位置に支持して保つように協働する。
上述した図8の実施形態と同様に、第1のシールド860のリップ領域860(1)が、アダプタ836の基部836(1)に係合するように構成され、リップ領域860(1)及び基部836(1)が、第1及び第2のハウジング部822、824の間に支持され、かつ/又は挟まれて、第1のシールド860及びハウジングアセンブリ830をハウジング820内部で支持する。さらに、リップ領域/基部の構成は、使用時に第2の段階から第1の段階に戻る空気漏れを防止するために段階間シールを提供するように構成される。
例示実施形態では、スペーサ又は磁束シールド804が、各軸受800、802と回転子磁石842との間に設けられた。さらに、ばね又は付勢要素806が、軸受802と端部キャップ834との間に設けられた。
第1の段階で、空気は、入口826からブロワ810に入り、第1の羽根車850に進み、そこで接線方向に加速されて、径方向外側に向けられる。入口で吸引力が発生されて、空気をブロワ内に引き込むことに留意されたい。次いで、空気は、大きい接線方向速度成分、さらにまた軸方向成分を有して螺旋状に流れ、ハウジングアセンブリ830の外縁部とハウジング部822の側壁とによって画定されるギャップ910を通過する。次いで、空気は、アダプタ836の開口833を通って第1のシールド860の静翼863に流れ、そこで、第2の段階に向けて径方向内側に向けられる。
図10−1〜10−3は、本発明の一実施形態による固定子アセンブリのための固定子948を例示する。固定子948は、外側部分948(1)(図10−1)と、外側部分948(1)の内部に受け取られるように構成された内側部分948(2)(図10−2)とを含む。図10−3は、外側及び内側部分948(1)、948(2)が組み立てられた状態で固定子948を示す。
図12−1〜12−3は、本発明の別の実施形態によるブロワ1010を例示する。上述したブロワと同様に、ブロワ1010は、モータ1040の一方の側に位置決めされた1つの羽根車1050と、モータ1040の他方の側に位置決めされた1つの羽根車1052とを有する2つの段階を含む。また、ブロワ1010は、入口1026と出口1028との両方がブロワ1010の軸と位置合わせされた軸対称性を有する。
図13−1〜13−2は、本発明の別の実施形態によるブロワ1110を例示する。上述したブロワと同様に、ブロワ1110は、モータ1140の一方の側に位置決めされた1つの羽根車1150と、モータ1140の他方の側に位置決めされた1つの羽根車1152とを有する2つの段階を含む。また、ブロワ1110は、入口1126と出口1128との両方がブロワ1110の軸と位置合わせされた軸対称性を有する。
一実施形態では、シャフトを支持する軸受は、プラズマ処理段階によって軸受管のそれぞれの端部に結合されてよい。例えば、ブロワ610の実施形態に関して、軸受600の外側レースに係合する軸受管638の第1段階軸受座のプラスチック表面を処理するために、プラズマが使用されてよい。プラズマ処理は、選択された接着剤(例えば、Loctiteシアノアクリレート化合物)が、塗布されるときに適当に濡れることができるようにする。この濡れ作用は、ボンドライン強度を高め、また、(せん断強度によって決定される)そのプロセス中の変化を低減することが示されている。ボンドラインは、管及び固定子アセンブリ内部で回転子アセンブリを保持する。
15 軸
20 ハウジング
22 ハウジング部
24 ハウジング部
26 入口
28 出口
30 固定子構成要素
32 静翼
34 基部
35 オリフィス
36 環状フランジ
37 内側部分
38 軸受管
39 外側部分
40 モータ
42 磁石
44 固定子アセンブリ
46 巻線
48 固定子積層スタック
50 羽根車
52 羽根車
60 シールド、キャップ
62 ディスク部分
65 タブ
66 開口
68 環状フランジ、突出部
70 シールド
72 静翼
73 内側部分
74 ハブ
75 外側部分
76 外形縁部
80 シャフト
90 内面
90(1) 環状面
90(2) 環状面
90(3) 傾斜面
92 外面
94 フランジ
100 軸受
102 軸受
104 座金
106 ばね、付勢要素
Claims (16)
- ブロワの内部に固定子アセンブリの巻線を形成するための方法において、
回転子を支持するように構成されている管を含んでいるブロワに静止部分を準備するステップと、
前記固定子アセンブリの前記巻線を形成するために前記管をマンドレルとして利用するステップと、
を備えていることを特徴とする方法。 - 前記管が前記マンドレルとして利用可能となるように前記管を形成するステップを備えていることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 錐状の構成体を含むように前記管を形成するステップを備えていることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記巻線を前記管から分離させることを補助するために、1つ以上の構造的構成要素を前記管に設けるステップを備えていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 1つ以上のスプラインを前記管に設けるステップを備えていることを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 前記巻線を少なくとも部分的に支持するために、側壁を前記静止部分に設けるステップを備えていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記巻線の冷却を可能とする開口部を形成するために、前記側壁を互いから離隔するように配置するステップを備えていることを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 前記管及び前記巻線を囲んでいるハウジングを備えていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 1つ以上の案内構造体によって前記巻線を前記ハウジングの外側に案内するステップを備えていることを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 1つ以上の前記案内構造体が、前記巻線を巻き付けるためのバインディングポストを含んでいることを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 1つ以上の軸受によって前記管の内面に沿って前記回転子を支持するステップを備えていることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
- 少なくとも1つの磁石を前記回転子に設けるステップと、
前記回転子と少なくとも1つの前記磁石とを前記管の内部に配置するステップと、
を備えていることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。 - 前記管の少なくとも一部分に、前記管の少なくとも一部分が磁場を通過可能とされるのに十分な磁気透過性を付与するステップを備えていることを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
- 一方の羽根車を前記管の一方の側に位置決めすることと他方の羽根車を前記管の他方の側に位置決めすることとを含んでいる、二段式ブロワを準備するステップを備えていることを特徴とする請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ブロワの入口及び出口を前記ブロワの軸線と位置合わせするステップを備えていることを特徴とする請求項1〜14のいずれか一項に記載の方法。
- 固定子又は積層スタックを省くために、前記巻線を前記管に直接巻回するステップを備えていることを特徴とする請求項1〜15のいずれか一項に記載の方法。
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