JP2021090346A - 高速風力モータ - Google Patents

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Abstract

【課題】モータが始動するときに発生する音、回転するときの高周波音等を低減し、取り付けをより安定化して確実にする高速風力モータを提供する。【解決手段】エアダクトケーシング１０、ファンブレード２０、モータステータ３０、モータ回転軸、リアエンドキャップ５０、ＰＣＢボードを含み、モータステータ３０がエアダクトケーシング１０内に取り付けられ、複数の円弧状の径方向位置決め板がリアエンドキャップ５０を取り囲んでモータステータ３０の取り付け構造を構成し、モータ回転軸の両端にそれぞれ第１軸受及び第２軸受が設けられ、エアダクトケーシング１０内に第１軸受チャンバーが設けられ、リアエンドキャップ内に第２軸受チャンバーが設けられ、第１軸受チャンバー内及び第２軸受チャンバー内にそれぞれ第１ダンパーカバー４０４及び第２ダンパーカバー４０５が取り付けられる、高速風力モータ。【選択図】図１

Description

本発明は、モータ技術の分野に関し、特に、高速風力モータに関する。
現在、ヘアドライヤー、ブレードレス電動ファン、負圧真空クリーナー、ハンドドライヤー、バスルームドライヤーなどに使用されているモータは、一般的に単一片持ち梁構造を採用しており、単一片持ち梁構造を採用すると偏心が生じやすく、高速モータが始動する際には、単一片持ち梁のロータは磁場から力を受け、多くの径方向力を受け、また、単一片持ち梁構造は、ステータ固定措置を追加しても、モータロータの始動時にスイングすることを完全に保証できないため、モータの始動時に大きな音が発生する。単一片持ち梁構造の揺れを低減するため、モータロータが２つの軸受から比較的離れるように固定され、ロータの長さに加えて、モータ全体の高さが比較的高く、取り付けが不便になる。
モータの軸方向のガタを減らすため、通常は接着剤で固定するが、接着剤で固定する場合、接着剤を使用すると元の状態に戻すことができないため、問題が発生すると廃材となり、スタッフの操作が不適切であることから、その結果、接着剤が不安定になりやすく、軽い場合は音が変化し、ノイズが大きくなり、重い場合はモータが故障する。
現在のモータの中央には一般的に軸受バッフルが取り付けられているため、軸方向の長さが長くなり、取り付けスペースが制限される。
また、５〜１５万回転／分の高速モータの場合、同心度を０．０１と仮定すると、１０００〜２０００ヘルツの揺れ動きが生じ、高周波音（金属音）となり、非常に耳障りで、不快である。揺れ動きを低減するために、従来の技術では、スプリング又はウェーブパッドを使用して軸受にプレストレスをかけ、金属材料が軸受鋼に直接接触して、高速状態での摩耗を防ぎ、軸受と軸受チャンバーを接着剤で固定することが一般的であったが、接着剤で固定する場合、接着剤が多すぎると、軸受内部に流入してモータが運転できなくなり、接着剤が少なすぎると時間がかかり無効になり、カバーやエンドキャップを摩耗させて、モータの異音や不運転を引き起こす。
本発明の主な目的は、モータが始動するときに発生する音を低減し、モータが回転するときの揺れ動きによって引き起こされる高周波音を低減し、ノイズのデシベル値を低減し、取り付けをより安定化して確実にし、モータケーシングやエンドキャップの摩耗に起因するモータの異音や不運転の問題を回避する、高速風力モータを提案することにある。
上記の目的を達成するために、本発明は、モータ回転軸、リアエンドキャップ、ＰＣＢボードを含み、前記モータステータが前記エアダクトケーシング内に取り付けられ、前記ファンブレード、モータステータ、モータ回転軸、リアエンドキャップ、ＰＣＢボードが同軸に設けられ、前記モータ回転軸の出力端が前記ファンブレードに接続され、前記エアダクトケーシング内には前記モータステータを固定するための複数の円弧状の径方向位置決め板が設けられ、前記複数の円弧状の径方向位置決め板が前記モータステータの外周を取り囲み、前記リアエンドキャップの一端が前記モータステータ及び／又はエアダクトケーシングに軸方向に接続され、他端が前記ＰＣＢボードに接続され、前記複数の円弧状の径方向位置決め板が前記リアエンドキャップと取り囲んで前記モータステータを取り付けるための取り付け構造を構成し、前記モータ回転軸の両端にそれぞれ第１軸受及び第２軸受が設けられ、前記エアダクトケーシング内に前記第１軸受を取り付けるための第１軸受チャンバーが設けられ、前記リアエンドキャップ内に前記第２軸受を取り付けるための第２軸受チャンバーが設けられ、前記第１軸受チャンバー内及び第２軸受チャンバー内にそれぞれ第１ダンパーカバー及び第２ダンパーカバーが取り付けられ、前記第１ダンパーカバー及び前記第２ダンパーカバーがそれぞれ前記第１軸受及び第２軸受に外嵌される、ことを特徴とする高速風力モータを提供する。
本発明のさらなる技術的アプローチは、前記第１ダンパーカバー及び第２ダンパーカバーの作製材料は、ゴム、又はシリカゲル、又はプラスチックである。
本発明のさらなる技術的アプローチは、前記リアエンドキャップは、プラスチック又は金属材料である。
本発明のさらなる技術的アプローチは、前記エアダクトケーシングの内壁には、複数のステータ固定部が接続されており、前記モータステータはネジによって前記複数のステータ固定部に軸方向に接続されている。
本発明のさらなる技術的アプローチは、前記複数のステータ固定部、複数の円弧状の径方向位置決め板は前記エアダクトケーシングと一体成形されている。
本発明のさらなる技術的アプローチは、前記エアダクトケーシング内に複数の導風板が均一に設けられている。
本発明のさらなる技術的アプローチは、前記導風板は７つ又は９つである。
本発明のさらなる技術的アプローチは、前記ファンブレードの形状はアルキメデススパイラル曲面である。
本発明のさらなる技術的アプローチは、前記モータステータは、鉄心インモールド成形によって一体成形される。
本発明のさらなる技術的アプローチは、前記モータの回転数は５万回転／分〜１５万回転／分である。
上記の目的を達成するために、本発明は、高速風力モータを提供する。
本発明の高速風力モータの有益な効果は以下のとおりである。本発明は、エアダクトケーシング、ファンブレード、モータステータ、モータ回転軸、リアエンドキャップ、ＰＣＢボードを含み、前記モータステータが前記エアダクトケーシング内に取り付けられ、前記ファンブレード、モータステータ、モータ回転軸、リアエンドキャップ、ＰＣＢボードが同軸に設けられ、前記モータ回転軸の出力端が前記ファンブレードに接続され、前記エアダクトケーシング内には前記モータステータを固定するための複数の円弧状の径方向位置決め板が設けられ、前記複数の円弧状の径方向位置決め板が前記モータステータの外周を取り囲み、前記リアエンドキャップの一端が前記モータステータ及び／又はエアダクトケーシングに軸方向に接続され、他端が前記ＰＣＢボードに接続され、前記複数の円弧状の径方向位置決め板が前記リアエンドキャップと取り囲んで前記モータステータを取り付けるための取り付け構造を構成し、前記モータ回転軸の両端にそれぞれ第１軸受及び第２軸受が設けられ、前記エアダクトケーシング内に前記第１軸受を取り付けるための第１軸受チャンバーが設けられ、前記リアエンドキャップ内に前記第２軸受を取り付けるための第２軸受チャンバーが設けられ、前記第１軸受チャンバー内及び第２軸受チャンバー内にそれぞれ第１ダンパーカバー及び第２ダンパーカバーが取り付けられ、前記第１ダンパーカバー及び前記第２ダンパーカバーがそれぞれ前記第１軸受及び第２軸受に外嵌されるという上記の技術案によって、従来技術と比較して、モータが始動するときに発生する音が低減され、モータケーシングやエンドキャップの摩耗に起因するモータの異音や不運転の問題を回避でき、取り付けをより安定化して確実にする。
本発明の実施例又は従来技術における技術案をより明確に説明するために、以下に実施例又は従来技術の記述に利用する必要がある図面を簡単に紹介するが、当然ながら、以下に記載する図面は単に本発明の実施例の一部にすぎず、当業者であれば、創造的な労力を要することなく、これらの図面に示される構造に基づいて他の図面を得ることができる。
本発明の高速風力モータの好適な実施例の断面模式図である。 本発明の高速風力モータの好適な実施例の分解構造の模式図である。 本発明の高速風力モータの好適な実施例の全体構造の模式図である。 図３のＣ−Ｃ方向の断面図である。 本発明の高速風力モータの好適な実施例におけるロータの構造模式図である。 図５のＣ−Ｃ方向の断面図である。 エアダクトケーシングの構造模式図である。 図７のＤ−Ｄ方向の断面図である。
図面を参照しながら、実施例によって本発明の目的の実現、機能的特徴及び利点をさらに説明する。
以下、本発明の実施例の図面を参照しながら、本発明の実施例の技術案を明確かつ完全に説明するが、無論、説明される実施例は本発明の実施例の一部であり、実施例の全てではない。本発明の実施例に基づいて、当業者が創造的労働を必要とせずに得られる全ての他の実施例は、いずれも本発明の保護範囲に属する。
ただし、本発明の実施例において方向についての指示（上、下、左、右、前、後...など）があれば、該方向についての指示はある特定姿勢（図示参照）において各部材間の相対位置関係、移動状況などを解釈するためのものにすぎず、該特定姿勢が変化すると、該方向についての指示も対応して変化する。
また、本発明の実施例において「第１」、「第２」などに関する説明があれば、該「第１」、「第２」などの説明は説明のためのものにすぎず、その相対的重要性を指示又は暗示し、又は指示された技術的特徴の数を暗に示すと理解すべきではない。したがって、「第１」、「第２」で制限された特徴は少なくとも１つの該特徴を明示的又は暗示的に含んでもよい。また、全文中に現れる「及び／又は」の意味には、３つの並列したスキームが含まれ、「Ａ及び／又はＢ」を例にとると、スキームＡ、又はスキームＢ、又はＡとＢの両方を満たすスキームが含まれる。また、当業者が実現できることを前提として、各実施例間の技術案を相互結合してもよいが、技術案の結合が矛盾し、又は実現できない場合に、このような技術案の結合が存在せず、本発明の保護範囲内に含まれないと見なされるべきである。
図１〜図８を参照すると、本発明は、高速風力モータを提案し、該高速風力モータの好適な実施例は、エアダクトケーシング１０、ファンブレード２０、モータステータ３０、モータロータ４０、モータ回転軸４０１、リアエンドキャップ５０、ＰＣＢボードを含み、前記モータステータ３０は、前記エアダクトケーシング１０内に取り付けられ、前記ファンブレード２０、モータステータ３０、モータロータ４０、モータ回転軸４０１、リアエンドキャップ５０、ＰＣＢボードは、同軸に設けられる。ここで、前記モータステータ３０は、鉄心インモールド成形によって一体成形されることができる。
本実施例において、前記モータの回転数は５万回転／分〜１５万回転／分である。
前記ファンブレード２０、モータステータ３０、モータロータ４０、モータ回転軸４０１、リアエンドキャップ５０、ＰＣＢボードの同軸配置によって、モータ始動時に発生する振れを効果的に回避し、始動ノイズを低減することができる。
前記モータ回転軸４０１の出力端は、前記ファンブレード２０に接続され、前記エアダクトケーシング１０内には、前記モータステータ３０を固定するための複数の円弧状又は円柱状の径方向位置決め板が設けられ、前記複数の円弧状又は円柱状の径方向位置決め板は、前記モータステータ３０の外周を取り囲み、前記リアエンドキャップ５０は、その一端が前記モータステータ３０及び／又はエアダクトケーシング１０に軸方向に接続され、他端が前記ＰＣＢボードに接続され、前記複数の円弧状の径方向位置決め板は、前記リアエンドキャップ５０と取り囲んで前記モータステータ３０を取り付けるための取り付け構造を構成する。
なお、前記複数の円弧状の径方向位置決め板と前記リアエンドキャップ５０とが取り囲んで構成された取り付け構造は全包囲構造に近く、モータステータ３０を全包囲に近い該取り付け構造内に取り付け、従来技術と比較して、モータステータ３０の径方向の位置決めをより正確にすることができ、モータの力による振れを防止することができる。
また、前記リアエンドキャップ５０を取り付ける際には、まず前記リアエンドキャップ５０を前記モータステータ３０にネジ８０で取り付けた後、次に前記リアエンドキャップ５０を前記エアダクトケーシング１０に取り付けるか、又は前記リアエンドキャップ５０とモータステータ３０との一体を前記エアダクトケーシング１０内に取り付けるか、又は前記リアエンドキャップ５０のみを前記エアダクトケーシング１０に取り付け、前記モータステータ３０を前記エアダクトケーシング１０内に取り付けてもよく、本実施例はこれについて限定しない。これらのいくつかの取り付け方式は、モータの機械的軸方向固定を保証することができ、従来技術における締め付けや接着剤固定の方式よりも安定的で信頼性が高く、同時に操作もより便利であり、時間と労力を節約する。
本実施例において、前記モータ回転軸の両端にそれぞれ第１軸受４０２及び第２軸受４０３が設けられ、前記エアダクトケーシング内に前記第１軸受４０２を取り付けるための第１軸受チャンバーが設けられ、前記リアエンドキャップ内に前記第２軸受４０３を取り付けるための第２軸受チャンバーが設けられ、前記第１軸受チャンバー内及び第２軸受チャンバー内にそれぞれ第１ダンパーカバー４０４及び第２ダンパーカバー４０５が取り付けられ、前記第１ダンパーカバー４０４及び前記第２ダンパーカバー４０５はそれぞれ前記第１軸受４０２及び第２軸受４０３に外嵌される。
ここで、前記第１ダンパーカバー４０４及び第２ダンパーカバー４０５の作製材料は、ゴム、又はシリカゲル、又はプラスチックである。
本実施例は、前記第１軸受４０２に前記第１ダンパーカバー４０４を外嵌し、前記第２軸受４０３に前記第２ダンパーカバー４０５を外嵌することにより、前記第１ダンパーカバー４０４及び第２ダンパーカバー４０５自体が弾性を有するため、強い接触はなく、プレストレスをかけた後に反発力があり、反発力によって前記第１軸受４０２及び第２軸受４０３にプレストレスをかけ、したがって、高周波振動下では、モータが回転するときに揺れ動きや前記第１軸受４０２、第２軸受４０３の高速運転によって引き起こされる高周波音を低減することができ、モータケーシング又はリアエンドキャップ５０の摩耗によるモータ異音又は不運転の問題を回避することができる。
また、前記第１ダンパーカバー４０４及び第２ダンパーカバー４０５を装着した後、ゴム、シリカゲル又はプラスチックがダンパー機能を有するため、接着剤を必要とせず、生産不良率を低減し、コストを節約することができる。
前記モータ回転軸の回転をより安定化して確実にするために、具体的に実施する際には、前記モータ回転軸４０１の前記第２軸受４０３に近い位置に補助軸受６０を設けてもよい（通常は不要であるが、必要に応じて追加してもよく、軸のパワーアームを減らし、強度を高め、ノイズを減らす）。
本発明が提案する高速風力モータは、ヘアドライヤー、ブレードレスファン、負圧真空クリーナー、ハンドドライヤー、バスルームドライヤーなどの分野に適用されることが理解されるであろう。ここで、該高速風力モータの回転数は例えば５万回転／分〜１５万回転／分とすることができる。
さらには、本実施例において、前記リアエンドキャップ５０は、プラスチック又は金属材料である。前記リアエンドキャップ５０の使用は、従来技術と比較して、ロータの長い片持ち構造を完全に改善し、高速モータ始動時の異音を完全に解決する。
よりさらには、本実施例において、前記エアダクトケーシング１０の内壁には、複数のステータ固定部が接続されており、前記モータステータ３０はネジ７０によって前記複数のステータ固定部に軸方向に接続されている。前記複数のステータ固定部、複数の円弧状の径方向位置決め板は前記エアダクトケーシング１０と一体成形されている。これにより、前記モータステータ３０が前記エアダクトケーシング１０内により安定的かつ確実に取り付けられることを保証することができる。
よりさらには、本実施例において、前記エアダクトケーシング１０内に複数の導風板が均一に設けられ、前記導風板は好ましくは７つ又は９つであり得る。
よりさらには、本実施例において、前記ファンブレード２０の形状はアルキメデススパイラル曲面である。
本発明の高速風力モータの有益な効果は以下のとおりである。本発明は、エアダクトケーシング、ファンブレード、モータステータ、モータ回転軸、リアエンドキャップ、ＰＣＢボードを含み、前記モータステータが前記エアダクトケーシング内に取り付けられ、前記ファンブレード、モータステータ、モータ回転軸、リアエンドキャップ、ＰＣＢボードが同軸に設けられ、前記モータ回転軸の出力端が前記ファンブレードに接続され、前記エアダクトケーシング内には前記モータステータを固定するための複数の円弧状の径方向位置決め板が設けられ、前記複数の円弧状の径方向位置決め板が前記モータステータの外周を取り囲み、前記リアエンドキャップの一端が前記モータステータ及び／又はエアダクトケーシングに軸方向に接続され、他端が前記ＰＣＢボードに接続され、前記複数の円弧状の径方向位置決め板が前記リアエンドキャップと取り囲んで前記モータステータを取り付けるための取り付け構造を構成し、前記モータ回転軸の両端にそれぞれ第１軸受及び第２軸受が設けられ、前記エアダクトケーシング内に前記第１軸受を取り付けるための第１軸受チャンバーが設けられ、前記リアエンドキャップ内に前記第２軸受を取り付けるための第２軸受チャンバーが設けられ、前記第１軸受チャンバー内及び第２軸受チャンバー内にそれぞれ第１ダンパーカバー及び第２ダンパーカバーが取り付けられ、前記第１ダンパーカバー及び前記第２ダンパーカバーがそれぞれ前記第１軸受及び第２軸受に外嵌されるという上記の技術案によって、従来技術と比較して、モータが始動するときに発生する音が低減され、モータケーシングやエンドキャップの摩耗に起因するモータの異音や不運転の問題を回避でき、取り付けをより安定化して確実にする。
以上の説明は本発明の好適な実施例にすぎず、本発明の技術的範囲を制限するためのものではなく、本発明の技術案構想を逸脱せずに、本発明の明細書及び図面の内容に基づき、構造に対して行った等価置換、又は他の関連する技術分野で直接／間接的に応用するものはいずれも本発明の保護範囲内に含まれる。
Figure 2021090346

Claims (10)

  1. エアダクトケーシング、ファンブレード、モータステータ、モータ回転軸、リアエンドキャップ、ＰＣＢボードを含み、前記モータステータが前記エアダクトケーシング内に取り付けられ、前記ファンブレード、モータステータ、モータ回転軸、リアエンドキャップ、ＰＣＢボードが同軸に設けられ、前記モータ回転軸の出力端が前記ファンブレードに接続され、前記エアダクトケーシング内には前記モータステータを固定するための複数の円弧状の径方向位置決め板が設けられ、前記複数の円弧状の径方向位置決め板が前記モータステータの外周を取り囲み、前記リアエンドキャップの一端が前記モータステータ及び／又はエアダクトケーシングに軸方向に接続され、他端が前記ＰＣＢボードに接続され、前記複数の円弧状の径方向位置決め板が前記リアエンドキャップと取り囲んで前記モータステータを取り付けるための取り付け構造を構成し、
    前記モータ回転軸の両端にそれぞれ第１軸受及び第２軸受が設けられ、前記エアダクトケーシング内に前記第１軸受を取り付けるための第１軸受チャンバーが設けられ、前記リアエンドキャップ内に前記第２軸受を取り付けるための第２軸受チャンバーが設けられ、前記第１軸受チャンバー内及び第２軸受チャンバー内にそれぞれ第１ダンパーカバー及び第２ダンパーカバーが取り付けられ、前記第１ダンパーカバー及び前記第２ダンパーカバーがそれぞれ前記第１軸受及び第２軸受に外嵌される、ことを特徴とする高速風力モータ。
  2. 前記第１ダンパーカバー及び第２ダンパーカバーの作製材料は、ゴム、又はシリカゲル、又はプラスチックである、ことを特徴とする請求項１に記載の高速風力モータ。
  3. 前記リアエンドキャップは、プラスチック又は金属材料である、ことを特徴とする請求項１に記載の高速風力モータ。
  4. 前記エアダクトケーシングの内壁には、複数のステータ固定部が接続されており、前記モータステータはネジによって前記複数のステータ固定部に軸方向に接続されている、ことを特徴とする請求項１に記載の高速風力モータ。
  5. 前記複数のステータ固定部、複数の円弧状の径方向位置決め板は前記エアダクトケーシングと一体成形されている、ことを特徴とする請求項４に記載の高速風力モータ。
  6. 前記エアダクトケーシング内に複数の導風板が均一に設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の高速風力モータ。
  7. 前記導風板は７つ又は９つである、ことを特徴とする請求項６に記載の高速風力モータ。
  8. 前記ファンブレードの形状はアルキメデススパイラル曲面である、ことを特徴とする請求項１に記載の高速風力モータ。
  9. 前記モータステータは、鉄心インモールド成形によって一体成形される、ことを特徴とする請求項１に記載の高速風力モータ。
  10. 前記モータの回転数は５万回転／分〜１５万回転／分である、ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の高速風力モータ。
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