JP3239702U - 高速モータ及びその騒音低減構造 - Google Patents

Abstract

【課題】騒音低減構造及び騒音低減構造を有する高速モータを提供する。
【解決手段】第１騒音低減構造は、回転軸１００と、回転軸の外周に設けられる永久磁石リング５００と、永久磁石リングの内周面の内側に位置し、回転軸の外周に形成される第１ゴム溜まり槽と、第１ゴム溜まり槽と永久磁石リングの内周面との間に充填された制振ゴム８００とを備える。第２騒音低減構造は、ハウジング３００を備え、ハウジングは、ハウジングの内の一方側に設けられ、ハウジングの外部に連通する軸受室３１０と、ハウジングの内の他方側に設けられるステータ室と、軸受室の内周に形成される第２ゴム溜まり槽と、ステータ室の内周に形成される第３ゴム溜まり槽と、第２ゴム溜まり槽と第３ゴム溜まり槽の内にそれぞれ充填された制振ゴムとを備える。高速モータは、第１騒音低減構造及び／又は第２騒音低減構造を備える。
【選択図】図６

Description

本考案はモータ技術分野に関し、特に高速モータ及びその騒音低減構造に関する。

現在の高速送風モータは、主に掃除機やハンドドライヤーなどの風量需要の高い家電製品に使用されており、そのロータ構造は通常、一体又は別体の磁性部材を回転軸に直接装着したり接着剤で接着したりして固定されているが、上記のような緩衝のない連結方式のロータ構造では、運転時にモータステータに励磁された磁性部材が回転軸を高速で回転させ、回転中に高周波の振動が発生し、高周波の振動によってロータ構造に大きな運転音が発生し、また、振動によってモータのロータ構造がスムーズに回転できなくなり、定格の回転数を維持できなくなる。

中国実用新案登録第２１２１３７４０５号公報

本考案は、少なくとも従来技術に存在する技術的課題の一つを解決することを目的とする騒音低減構造及び騒音低減構造を有する高速モータを提供する。

本考案に係る第１騒音低減構造は、回転軸と、前記回転軸の外周に設けられる永久磁石リングと、前記永久磁石リングの内周面の内側に位置し、前記回転軸の外周に形成される少なくとも１つの環状の第１ゴム溜まり槽と、前記第１ゴム溜まり槽と前記永久磁石リングの内周面との間に充填された制振ゴムと、を備える。

本考案に係る第２騒音低減構造は、ハウジングを備え、前記ハウジングは、前記ハウジングの内の一方側に設けられ、前記ハウジングの外部に連通する軸受室と、前記ハウジングの内の他方側に設けられるステータ室と、前記軸受室の内周に形成される第２ゴム溜まり槽と、前記ステータ室の内周に形成される第３ゴム溜まり槽と、前記第２ゴム溜まり槽と前記第３ゴム溜まり槽の内にそれぞれ充填された制振ゴムと、を備える。

本考案に係るモータは、前記第１騒音低減構造及び／又は前記第２騒音低減構造を備える。

本考案の有益な効果は以下の通りである。

第１ゴム溜まり槽に回転軸の外周面よりも高い制振ゴムを充填することにより、永久磁石リングが回転軸に装着された時に制振ゴムが圧縮変形して永久磁石リングの内周面に密着し、ステータ組立体がロータ構造を励磁駆動して高速回転する時に、永久磁石リングが回転軸に伝わる振動を抑制、吸収する役割を果たし、振動によるモータの運転音を効果的に低減し、上記第１騒音低減構造を備えるモータの運転の安定と円滑を確保する。

本考案に係る第１騒音低減構造の回転軸の斜視構造図である。 本考案に係る第１騒音低減構造を適用した高速モータの分解模式図である。 本考案に係る第１騒音低減構造を適用した高速モータの縦断模式図である。 図３のＡ部における拡大模式図である。 本考案に係る第１騒音低減構造を適用した高速モータのハウジングの斜視構造図である。 本考案に係る第２騒音低減構造を適用した高速モータの縦断模式図である。 本考案に係る第２騒音低減構造のハウジングの一つの角度の斜視構造図である。 本考案に係る第２騒音低減構造のハウジングのもう一つの角度の斜視構造図である。 本考案に係る第１騒音低減構造と第２騒音低減構造を適用した高速モータの分解模式図である。 図３のＢ部における拡大模式図である。

以下、本考案の目的、方案及び効果を十分に理解するために、実施形態と添付図面を参照して、本考案の構想、具体的な構造及び効果について明確かつ完全に記述する。

特に断りのない限り、ある構成要素が別の構成要素に「固定」、「連結」されると記載している場合、その構成要素が別の構成要素に直接的に固定したり連結したりしてもよく、間接的に固定したり連結したりしてもよい。なお、本考案に使用する上、下、左、右、トップ、ボトムなどの用語は、図面中の本考案の各構成部分の相互の位置関係についてのみ記載したものである。

また、特に定義がない限り、本明細書で使用するすべての技術用語と科学用語は、当業者が通常理解する意味と同じである。本明細書で使用する用語は、特定の実施形態を説明するためのものであり、本考案を制限するためのものではない。本明細書で使用する用語「及び／又は」は、１つ又は複数の関連するリストされた項目の任意の組み合わせを含む。

本開示では、用語第１、第２、第３などを用いる様々な要素を説明するが、これらの要素はこれらの用語に限定されるべきではない。これらの用語は、同じタイプのコンポーネントを区別するためにのみ使用される。例えば、本開示の範囲を逸脱することなく、第１素子を第２素子と呼んでもよく、同様に、第２素子を第１素子と呼んでもよい。

本考案に係る高速モータの実施形態では、幾つかの低減構造を含む。図１～図４に示すように、第１騒音低減構造は、回転軸１００と、前記回転軸１００の外周に設けられる永久磁石リング５００と、前記永久磁石リング５００の内周面の内側に位置し、前記回転軸１００の外周に形成される少なくとも１つの環状の第１ゴム溜まり槽１１０と、前記第１ゴム溜まり槽１１０と前記永久磁石リング５００の内周面との間に充填された制振ゴム８００と、を備える。第１ゴム溜まり槽１１０に回転軸１００の外周面よりも高い制振ゴム８００を充填することにより、永久磁石リング５００が回転軸１００に装着された時に制振ゴム８００が圧縮変形して永久磁石リング５００の内周面に密着し、ステータ組立体４００がロータ構造を励磁駆動して高速回転する時に、永久磁石リング５００が回転軸１００に伝わる振動を抑制、吸収する役割を果たし、振動によるモータの運転音を効果的に低減し、上記第１騒音低減構造を備えるモータの運転の安定と円滑を確保する。

また、第１ゴム溜まり槽１１０は、振動や振動による騒音を抑制するために、クロスメッシュや複数の同じ延在方向の波溝などの形で実現してもよいが、第１ゴム溜まり槽１１０の加工や制振ゴム８００の充填を容易にして、加工コストを抑える観点から、本考案の第１騒音低減構造では、図１及び図４を参照して、第１ゴム溜まり槽１１０は少なくとも１つの環状の第１ゴム溜まり槽１１０を採用することが好ましい。 具体的には、永久磁石リング５００の内周面の内側に複数の第１ゴム溜まり槽１１０が均一に分布し、それにより、各第１ゴム溜まり槽１１０内の制振ゴム８００に均一な力がかかり、制振や騒音低減効果に優れている。制振ゴム８００は、注入や充填された高弾性ゴムで実現できるが、本実施形態では、組立効率を向上させるため、制振ゴム８００は耐高温シリコンリング及び／又は耐高温ゴムリングを含む。

第１騒音低減構造を備える高速モータは、ハウジング３００を備える。ハウジング３００内の一方側には、回転軸１００がハウジング３００を回転連結するための軸受室３１０が設けられ、ハウジング３００内の他方側には、軸受室３１０と連通しているステータ室３２０が設けられる。ハウジング３００は、軸受室３１０とステータ室３２０の外周に風路３３０が設けられる。ステータ室３２０内にステータ組立体４００が設けられ、回転軸１００の外周の永久磁石リング５００がステータ組立体４００内に設けられている。図１及び図５を参照して、ステータ組立体４００をステータ室３２０内に強固に取り付け、それにより長期間の使用後にステータ組立体４００がステータ室３２０内でガタついて故障してモータ性能に影響を及ぼすことを避けるために、ハウジング３００は、ステータ室３２０内に凹設された幾つかの嵌着溝３４０をさらに有し、前記幾つかの嵌着溝３４０は回転軸１００と平行で、ステータ室３２０の内面に周方向に分布している。これに合わせて、ステータ組立体４００の外周面には、前記嵌着溝３４０に嵌着されている幾つかのリブ４１０が凸設されている。本考案では、嵌着溝３４０及び嵌着溝３４０に嵌着するリブ４１０はいずれも３つであることが好ましい。具体的には、嵌着溝３４０及び嵌着溝３４０に嵌着するリブ４１０の数は、二つ、四つであってもよく、これに限定されるものではない。

図６～図９を参照して、高速モータの制振や騒音低減性能をさらに向上させるために、本考案の高速モータの実施形態では、第２騒音低減構造は、ハウジング３００を備え、ハウジング３００は、ハウジング３００の内の一方側に設けられ、ハウジング３００の外部に連通する軸受室３１０と、ハウジング３００の内の他方側に設けられ、軸受室３１０と同軸で連通しているステータ室３２０と、軸受室３１０の内周に形成される第２ゴム溜まり槽３１１と、ステータ室３２０の内周に形成される第３ゴム溜まり槽３２１と、ステータ室３２０内に嵌着され、第３ゴム溜まり槽３２１の切り欠きに対応するステータ組立体４００と、第２ゴム溜まり槽３１１と第３ゴム溜まり槽３２１の内にそれぞれ充填された制振ゴム８００と、を備える。本考案の高速モータの騒音低減構造は、第２ゴム溜まり槽３１１及び第３ゴム溜まり槽３２１内に、軸受室３１０及びステータ室３２０の内周面よりも高い制振ゴム８００を充填することにより、軸受室３１０に軸受９４０を嵌着する際に、及びステータ室３２０にステータ組立体４００を嵌着する際に、制振ゴム８００が圧縮変形し、軸受９４０及びステータ組立体４００の外周に密着し、ステータ組立体４００がロータ組立体を励磁駆動して高速回転する時に、ロータ組立体がハウジング３００に伝わる振動を抑制、吸収する役割を果たし、高周波振動によるモータの運転音を効果的に低減し、使用感を向上させる。

図７及び図８を参照して、合理的な数の第２ゴム溜まり槽３１１及び第３ゴム溜まり槽３２１によってコストの抑制と振動抑制のバランスを図るために、第２ゴム溜まり槽３１１及び第３ゴム溜まり槽３２１は、いずれもクロスメッシュや複数の波溝などの形で実現してもよいが、上記ゴム溜まり槽の加工及び制振ゴム８００の充填を容易にするために、第２ゴム溜まり槽３１１は軸受室３１０の内周に設けられた少なくとも１つの環状のゴム溜まり槽を含み、第３ゴム溜まり槽３２１はステータ室３２０の内周に設けられた少なくとも１つの環状のゴム溜まり槽を含む。

図６及び図７を参照して、高速モータのロータ回転時に発生する高周波振動を低減するために、高速モータは、第１騒音低減構造と第２騒音低減構造とをともに採用することができる。すなわち、軸受室３１０内に嵌着され、環状の第２ゴム溜まり槽３１１の切り欠きに対応する少なくとも１つの軸受９４０を含むロータ組立体と、軸受９４０を挿着することにより軸受室３１０を回転連結する回転軸１００と、回転軸１００の他端に固定され、軸受室３１０のハウジング３００から離れた外側に位置する風車２００と、回転軸１００の一端の外周に固定され、ステータ組立体４００内に設けられている永久磁石リング５００と、回転軸１００の一端の外周に形成され、永久磁石リング５００の内周面の内側に位置する第１ゴム溜まり槽１１０と、第１ゴム溜まり槽１１０と永久磁石リング５００の内周面との間に充填された制振ゴム８００と、を備える。第１ゴム溜まり槽１１０に回転軸１００の外周面よりも高い制振ゴム８００を充填することにより、永久磁石リング５００が回転軸１００に装着された時に制振ゴム８００が圧縮変形して永久磁石リング５００の内周面に密着し、ステータ組立体４００がロータ構造を励磁駆動して高速回転する時に、永久磁石リング５００が回転軸１００に伝わる振動を抑制、吸収する役割を果たし、振動によるモータの運転音を効果的に低減し、上記第１騒音低減構造を備えるモータの運転の安定と円滑を確保する。

具体的には、この高速モータが作動すると、ステータ組立体４００に通電して、永久磁石リング５００を回転駆動する磁界を発生させ、永久磁石リング５００は、回転軸１００の一端に緊密に装着されることで回転軸１００をハウジング３００内で回転させ、回転軸１００の他端が風車２００を回転させ、それによりハウジング３００内の風路３３０に気流を速やかに通過させ、大きな風量を形成する。

図３～図７を参照して、本考案の実施形態では、風路３３０内に複数の導風板３３１が螺旋状に設けられており、集風・過給の役割を果たしている。

そして、風車２００と回転軸１００との連結強度を高めるために、風車２００が作動方向に回転する時に回転軸１００の一端に螺合されたままとする。また、回転軸１００の他端に連結され、風車２００に当接するロック部材が設けられており、このロック部材は、風車２００が作動方向と反対する方向に回転する時に、回転軸１００に合わせて風車２００を保持してロックする。回転軸１００の他端に風車２００を螺合することで風車２００の仮締めを実現し、さらにロック部材によって回転中に風車２００が緩んで脱落する可能性をなくし、従来の連結固定方式で風車２００が脱落して機器を破損する可能性をなくす。それにより、上記締結構造を採用したモータをより安定にして、信頼性を向上させ、安全性を高め、市場競争力を高める。

また、風車２００と回転軸１００の他端との螺合は、回転軸１００の端部にネジ孔が設けられ、風車２００がその一方側に当該ネジ孔を螺合するネジ柱が延設することで実現できるが、本考案の実施形態では、図１、図２及び図１０を参照して、風車２００と回転軸１００との螺合箇所の連結強度を高めるために、本実施形態では回転軸１００の一端の外周に雄ねじを設け、風車２００の軸心に雄ねじが螺合されるねじ孔２１０が貫通して設けられている。この螺合方式は、風車２００がねじ柱を介して回転軸１００に螺合される場合に比べて、接触面積がより大きく、構造強度がより高く、しかも生産組立時には簡単に位置合わせして締め付けるだけでよく、従来の嫌気性接着剤による接着に比べて生産組立効率が効果的である。

風車２００と回転軸１００との連結の緩みを避けるため、本考案の実施形態では、ねじ部材を採用して風車２００をさらに締め付ける。ねじ部材は、ねじ穴２１０と反対向きのねじで、回転軸１００の一端に螺合して、風車２００の外側を締め付ける。具体的には、ねじの回転方向について、回転軸１００の雄ねじの回転方向と回転軸１００の回転方向とを逆にすることができる。ねじ部材のねじ方向が回転軸１００の回転方向と同方向である場合、ねじ部材が脱落する可能性がある。そこで、本考案の好ましい実施形態では、図２を参照してモータを上から下に見ると、回転軸１００の雄ねじ（例えば右ねじ）と回転軸１００の回転方向（例えば右時計回り）とが同方向であり、ねじ部材と回転軸１００のねじ回転方向（例えば左ねじ）とが逆方向であるようにして、これにより、回転軸１００の回転中に、回転軸１００の回転方向と同じ方向の風車２００が緩んでも、ねじに沿って回転して、ねじ部材へ回転して当接し、この回転して当接する方向はねじ部材が締め付ける回転方向であるため、ねじ部材が風車２００に対して緩んで脱落する可能性をなくし、締結度合いをさらに向上させる。

図１、図３及び図１０を参照して、取付スペースを節約し、回転軸１００の軸方向寸法を短くするために、回転軸１００の一端には軸方向に沿って止めねじ孔１６０が設けられている。止めねじ孔１６０にはねじ部材が螺合し、ねじ部材は、止めねじ９３０である。止めねじ９３０は、螺合端９３１と、螺合端９３１の外側にある当接端９３２とを備え、螺合端９３１は止めねじ孔１６０内に螺合し、当接端９３２の内側は風車２２０の外側に当接してロックする。

また、図６及び図９を参照して、軸受室３１０と回転軸１００との間に設けられる軸受９４０は、通常の一体の軸受９４０である。軸受９４０の数は、１つの長尺軸受９４０又は３つ以上の軸受９４０を採用してもよいが、組立に不利やコストが高いため、本考案の実施形態に係る第２騒音低減構造では、軸受９４０は、数が二つであることが好ましく、軸受室３１０の両端にそれぞれ嵌着された軸受９４０を含む。環状の第２ゴム溜まり槽３１１は２本であることが好ましく、具体的には、この２本の第２ゴム溜まり槽３１１は、二つの軸受９４０に対応する軸受室３１０の内周にそれぞれ設けられ、制振ゴム８００によって軸受９４０から伝わる振動を吸収、抑制する効果を奏する。

図６及び図９を参照して、回転軸１００が回転する際の二つの軸受９４０の振動をより低減するために、二つの軸受９４０の間に当接する制振ばね６００をさらに備え、この制振ばね６００は回転軸１００の外周に巻装され、それにより二つの軸受９４０が回転軸１００の回転時に発生する共振を緩和し、及び共振による騒音を緩和する。

図６及び図９を参照して、制振ばね６００と軸受９４０との間に金属ガスケット９５０が設けられ、それにより、制振ばね６００を支持して当接する役割を果たし、ロータ構造の回転時に制振ばね６００が二つの軸受９４０を摩耗させないようにしている。

図６及び図９を参照して、金属ガスケット９５０と制振ばね６００との間に制振ゴムリング９６０が設けられ、それにより、制振ばね６００と金属ガスケット９５０との間の摩耗を緩和し、使用寿命を延ばす。

さらに、従来の回転軸１００と軸受９４０とは隙間嵌めの連結方式で連結されているため、軸受９４０の内筒と回転軸１００との間に僅かな隙間が存在し、回転軸１００が高速で回転すると、回転軸１００に高周波的な微小共振が発生するとともに、共振により大きな騒音が発生する。軸受９４０の内筒と回転軸１００との連結剛性を高め、回転軸１００が高速で回転する時の共振及び共振による騒音を低減するため、 図１～図３を参照して、本考案に係る高速モータでは、回転軸１００と軸受との連結の実施形態として、回転軸１００の外周に固定的に連結された少なくとも二つの軸受内筒を含んでもよい。本考案の実施形態では、軸受内筒の数は、第１軸受内筒１２０及び第２軸受内筒１３０を含む二つであることが好ましい。生産性を向上させ、及び回転軸１００と第１軸受内筒１２０及び第２軸受内筒１３０との接続固定強度を向上させるために、第１軸受内筒１２０及び第２軸受内筒１３０はいずれも回転軸１００の外周に一体成形されている。

ここで、回転軸１００は、軸受内筒と軸受分割体との回転嵌着によって、高速モータのハウジング３００と連結する。軸受内筒の数と軸受分割体の数は等しい。第１軸受内筒１２０及び第２軸受内筒１３０に合わせるために、本考案の実施形態では、軸受分割体の数は、軸受室３１０の両端にそれぞれ嵌着された第１軸受分割体１４０及び第２軸受分割体１５０を含む二つであることが好ましい。この第１軸受分割体１４０及び第２軸受分割体１５０は、いずれも軸受内筒のない特殊な軸受９４０であり、それぞれ第１軸受内筒１２０及び第２軸受内筒１３０に嵌着回転可能である。

そして、回転軸１００の回転時に第１軸受分割体１４０と第２軸受分割体１５０に発生する振動をより低減するために、第１軸受分割体１４０と第２軸受分割体１５０との間に当接する制振ばね６００をさらに備え、この制振ばね６００は回転軸１００の外周に巻装され、それにより第１軸受分割体１４０と第２軸受分割体１５０が回転軸１００の回転時に発生する共振を緩和し、及び共振による騒音を緩和する。

具体的には、第２ゴム溜まり槽３１１及び第３ゴム溜まり槽３２１内の制振ゴム８００は、注入や充填された高弾性ゴムで実現してもよいし、組立効率を向上させるため、耐高温シリコンリング及び／又は耐高温ゴムリングを嵌着する方式で実現してもよい。

図２及び図３を参照して、高速モータの運転時の微小振動がモータ取付位置を介して機器に伝達されることをより低減するために、本考案の実施形態では、ハウジング３００の外周に装着された、モータを取り付けるためのショックアブソーバー７００をさらに含む。ここで、ショックアブソーバー７００の外周には、幾つかのバンプ７１０が均一に凸設されている。具体的には、ショックアブソーバー７００とその表面に均一に突設されたバンプ７１０は、制振効果の高いシリコン材質で一体形成されており、上記モータを取り付ける際には、ショックアブソーバー７００がバンプ７１０を介して取付機器に接触する。

以上は、本考案の好ましい実施形態にすぎず、本考案は上記実施形態に限定されるものではない。同様の手段で本考案の技術的効果が得られる限り、本開示の精神と原則の範囲内で行われたいかなる修正、同等の置換、改良などはいずれも本考案の請求の範囲に属するものとする。本考案の請求の範囲内で、その技術案及び／又は実施形態には様々な異なる修正及び変化があってもよい。

Claims (10)

1. 回転軸と、
   前記回転軸の外周に設けられる永久磁石リングと、
   前記永久磁石リングの内周面の内側に位置し、前記回転軸の外周に形成される少なくとも１つの環状の第１ゴム溜まり槽と、
   前記第１ゴム溜まり槽と前記永久磁石リングの内周面との間に充填された制振ゴムと、
   を備える第１騒音低減構造。
2. 前記制振ゴムは耐高温シリコンリング及び／又は耐高温ゴムリングを含む、請求項１に記載の第１騒音低減構造。
3. ハウジングを備え、前記ハウジングは、
   前記ハウジングの内の一方側に設けられ、前記ハウジングの外部に連通する軸受室と、
   前記ハウジングの内の他方側に設けられるステータ室と、
   前記軸受室の内周に形成される第２ゴム溜まり槽と、
   前記ステータ室の内周に形成される第３ゴム溜まり槽と、
   前記第２ゴム溜まり槽と前記第３ゴム溜まり槽の内にそれぞれ充填された制振ゴムと、
   を備える第２騒音低減構造。
4. 前記第２ゴム溜まり槽は前記軸受室の内周に設けられた少なくとも１つの環状のゴム溜まり槽を含む、請求項３に記載の第２騒音低減構造。
5. 前記第３ゴム溜まり槽は前記ステータ室の内周に設けられた少なくとも１つの環状のゴム溜まり槽を含む、請求項３に記載の第２騒音低減構造。
6. 前記ステータ室内に嵌着され、前記第３ゴム溜まり槽の切り欠きに対応するステータ組立体をさらに備える、請求項３に記載の第２騒音低減構造。
7. 前記軸受室内に嵌着され、前記第２ゴム溜まり槽の切り欠きに対応する少なくとも１つの軸受と、
   前記軸受を挿着することにより前記軸受室を回転連結する回転軸と、
   前記回転軸の他端に固定され、前記軸受室の外側に位置する風車とを備える、請求項３に記載の第２騒音低減構造。
8. 前記軸受が２つである場合、二つの前記軸受の間に当接する制振ばねをさらに備え、前記制振ばねは前記回転軸の外周に巻装される、請求項７に記載の第２騒音低減構造。
9. 前記制振ばねと前記軸受との間に金属ガスケットが設けられ、前記金属ガスケットと前記制振ばねとの間に制振ゴムリングが設けられる、請求項８に記載の第２騒音低減構造。
10. 請求項１～２のいずれか一項に記載の第１騒音低減構造及び／又は請求項３～９のいずれか一項に記載の第２騒音低減構造を備える、モータ。
    

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