JP6848957B2 - ファンモータ防水構造 - Google Patents

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Description

本開示は、ファンモータ防水構造に関する。
従来、ファンモータ防水構造としては、回転子のシャフトと防水キャップとＥリングとが組付けられたモールド電動機がある(例えば、特許第６３２０５５５号(特許文献１)参照)。
上記モールド電動機では、防水キャップによってシャフトとモータ本体との間からの水の浸入を防いでいる。
特許第６３２０５５５号(図１９)
しかしながら、上記モールド電動機では、上方に向かってシャフトが突出するように配置された場合、シャフトの露出部分と防水キャップとの界面に粉塵や水が滞留することによって、シャフトが腐食するという問題がある。上記モールド電動機では、シャフトに腐食が発生すると、シャフトと防水キャップとの間の防水性が失われて、シャフトに沿ってモータ本体内に水が浸入し、シャフトの軸受などのモータ本体内の構成部品が侵入した水により損傷する恐れがある。
本開示では、ファンモータの防水性を向上できるファンモータ防水構造を提案する。
本開示のファンモータ防水構造は、
モータ本体から上方に向かってシャフトが突出するように配置されたファンモータと、
上記ファンモータの上記シャフトの突出部分のうちの上記モータ本体側の外側に嵌められた円板状部材と、
上記円板状部材の上面と上記シャフトとの境界を覆うように、上記円板状部材上かつ上記シャフトの外周に圧入された筒状部材と
を備え、
上記円板状部材と上記筒状部材との間に形成された空間を挟んで軸方向に対向する上記円板状部材と上記筒状部材の夫々端面は、上記円板状部材と上記筒状部材とが軸方向に対向する領域において、高さが異なる複数の面を有し、
上記円板状部材の上記複数の面のうちの少なくとも１つの面が、上記筒状部材の上記複数の面のうちの少なくとも１つの面よりも上方に位置することを特徴とする。
本開示によれば、ファンモータのシャフトの突出部分のうちのモータ本体側の外側に円板状部材が嵌められ、該円板状部材上かつシャフトの外周に筒状部材を圧入して、筒状部材により円板状部材の上面とシャフトとの境界を覆うことによって、シャフトの露出部分と円板状部材との界面に粉塵や水が滞留するのを抑制できる。これにより、ファンモータの防水性を向上できる。
また、上記円板状部材と筒状部材との間に形成された空間を挟んで軸方向に対向する円板状部材と筒状部材の夫々端面が、シャフトの軸方向高さが異なる複数の面を有することによって、円板状部材と筒状部材との間に迷路が形成されて、円板状部材と筒状部材との間に水が浸入するのを効果的に抑えることができる。
また、本開示のファンモータ防水構造は、
モータ本体から上方に向かってシャフトが突出するように配置されたファンモータと、
上記ファンモータの上記シャフトの突出部分のうちの上記モータ本体側の外側に嵌められた円板状部材と、
上記円板状部材の上面と上記シャフトとの境界を覆うように、上記円板状部材上かつ上記シャフトの外周に圧入された筒状部材と
を備え、
上記筒状部材の下端にフランジ部を設け、
上記円板状部材の上面かつ内周側に上方に突出する環状の第１凸部を設けると共に、
上記筒状部材の上記フランジ部の下面かつ外周側に下方に突出する環状の第２凸部を設けており、
上記円板状部材の上記環状の第１凸部と上記筒状部材の上記環状の第２凸部によってラビリンスシールが形成されていることを特徴とする。
本開示によれば、ファンモータのシャフトの突出部分のうちのモータ本体側の外側に円板状部材が嵌められ、該円板状部材上かつシャフトの外周に筒状部材を圧入して、筒状部材により円板状部材の上面とシャフトとの境界を覆うことによって、シャフトの露出部分と円板状部材との界面に粉塵や水が滞留するのを抑制できる。これにより、ファンモータの防水性を向上できる。
また、円板状部材の上面かつ内周側に上方に突出する環状の第１凸部と、筒状部材のフランジ部の下面かつ外周側に下方に突出する環状の第２凸部とにより形成されたラビリンスシールによって、円板状部材と筒状部材との間に水が浸入するのを効果的に抑えることができる。
また、本開示のファンモータ防水構造は、
モータ本体から上方に向かってシャフトが突出するように配置されたファンモータと、
上記ファンモータの上記シャフトの突出部分のうちの上記モータ本体側の外側に嵌められた円板状部材と、
上記円板状部材の上面と上記シャフトとの境界を覆うように、上記円板状部材上かつ上記シャフトの外周に圧入された筒状部材と
を備え、
上記筒状部材は、上記円板状部材よりも小径であることを特徴とする。
本開示によれば、ファンモータのシャフトの突出部分のうちのモータ本体側の外側に円板状部材が嵌められ、該円板状部材上かつシャフトの外周に筒状部材を圧入して、筒状部材により円板状部材の上面とシャフトとの境界を覆うことによって、シャフトの露出部分と円板状部材との界面に粉塵や水が滞留するのを抑制できる。これにより、ファンモータの防水性を向上できる。
また、本開示の１つの態様に係るファンモータ防水構造では、
上記円板状部材と上記筒状部材との間に空間が形成されており、該空間が径方向外側の開放空間に連なる。
上記本開示によれば、円板状部材と筒状部材との間に形成された空間によって、外部から円板状部材と筒状部材との間に侵入した水が毛細管現象により径方向内側に向かって浸透するのを妨げることが可能になる。さらに、円板状部材と筒状部材との間に形成された空間が径方向外側の開放空間に連なっていることにより、円板状部材と筒状部材との間の空間で侵入が妨げられた水がシャフトの回転に伴って外部に排出され、円板状部材と筒状部材との間に水が滞留しないようにできる。
また、本開示の１つの態様に係るファンモータ防水構造では、
上記筒状部材の下端にフランジ部を設けた。
本開示によれば、筒状部材の下端にフランジ部を設けることにより、円板状部材の上面とシャフトとの境界をフランジ部により確実に覆うことができ、防水性がさらに向上する。
また、本開示の１つの態様に係るファンモータ防水構造では、
上記筒状部材の上端に、内周側から外周側に向かって徐々に低くなるようにテーパが形成されている。
本開示によれば、筒状部材の上端に、内周側から外周側に向かって徐々に低くなるようにテーパを形成することによって、筒状部材の上端に埃や水が滞留するのを抑制でき、筒状部材の上端側から筒状部材とシャフトとの間に水が侵入するリスクを低減できる。
本開示の第１実施形態のファンモータ防水構造を用いた室外機の縦断面図である。 上記室外機のファンとファンモータの側面図である。 上記ファンとファンモータの断面図である。 上記ファンモータの要部の拡大断面図である。 水切りゴムを斜め上方から見た斜視図である。 防水キャップを斜め上方から見た斜視図である。 上記防水キャップを斜め下方から見た斜視図である。 本開示の第２実施形態のファンモータ防水構造を用いた室外機のファンモータの要部の拡大断面図である。
以下、実施形態を説明する。なお、図面において、同一の参照番号は、同一部分または相当部分を表わすものである。また、長さ、幅、厚さ、深さ等の図面上の寸法は、図面の明瞭化と簡略化のために実際の尺度から適宜変更されており、実際の相対寸法を表してはいない。
〔第１実施形態〕
図１は本開示の第１実施形態のファンモータ防水構造を用いた室外機１の縦断面図である。室外機１は、冷凍機または空気調和機の一部を構成する。
この第１実施形態の室外機１は、図１に示すように、直方体形状のケーシング２と、ケーシング２内に配置された熱交換器３と、ケーシング２内かつ熱交換器３の上側に配置されたファンモータ２０を備えている。ファンモータ２０は、モータ本体２１から上方に向かってシャフト２２が突出するように配置されている。ファンモータ２０のシャフト２２にファン１０が取り付けられている。
図２は上記室外機１のファン１０とファンモータ２０の側面図である。図２に示すように、ファンモータ２０のシャフト２２の突出部分のうちのモータ本体２１側の外側に円板状の水切りゴム３０が嵌められている。水切りゴム３０は、円板状部材の一例であり、ＥＰＤＭ(Ethylene Propylene Diene Rubber; エチレン・プロピレン・ジエン・ゴム)等からなる。
また、水切りゴム３０の上面とシャフト２２との境界を覆うように、水切りゴム３０上かつシャフト２２の外周に筒状の防水キャップ４０が圧入されている。防水キャップ４０は、筒状部材の一例であり、ＥＰＤＭ(Ethylene Propylene Diene Rubber; エチレン・プロピレン・ジエン・ゴム)等からなる。
また、図３は上記ファン１０とファンモータ２０の断面図である。図３に示すように、モータ本体２１内に環状のステータ２３が配置されている。モータ本体２１内かつステータ２３の外周側に配置された筒状のロータ２４がシャフト２２に固定されている。シャフト２２は、モータ本体２１内に配置された軸受２５,２６により回転可能に支持されている。
図４はファンモータ２０の要部(図３に示す点線で囲まれた領域Ｓ)の拡大断面図である。図４に示すように、シャフト２２に設けられた環状の段部２２ａに、水切りゴム３０の内周側が嵌まっている。水切りゴム３０の上面かつ内周側に上方に突出する環状の第１凸部３２を設けている。
また、防水キャップ４０は、円筒部４１と、円筒部４１の下端に外方に延びるように設けられたフランジ部４２と、フランジ部４２の下面かつ外周側に下方に突出するように設けられた環状の第２凸部４３を有している。
水切りゴム３０の環状の第１凸部３２と防水キャップ４０の環状の第２凸部４３によってラビリンスシールが形成されている。また、水切りゴム３０と防水キャップ４０との間に空間Ａが形成されている。
防水キャップ４０の環状の第２凸部４３の下端面は、水切りゴム３０の基部３１の上面に接している。
図５は水切りゴム３０を斜め上方から見た斜視図である。図５に示すように、水切りゴム３０は、シャフト２２が挿入される円穴３０ａが設けられた円板状の基部３１と、基部３１の内周側に上方に突出するように設けられた環状の第１凸部３２と、基部３１の外周側に下方に向かって延びるように設けられた円筒部３３とを有する。
図６は防水キャップ４０を斜め上方から見た斜視図であり、図７は防水キャップ４０を斜め下方から見た斜視図である。図６,図７に示すように、防水キャップ４０の円筒部４１は、シャフト２２が貫通する穴４１ａを有する。また、円筒部４１の下端に外方に延びるようにフランジ部４２が設けられている。また、フランジ部４２の下面かつ外周側に下方に突出するように環状の第２凸部４３が設けられている。
防水キャップ４０の円筒部４１の上端に、内周側から外周側に向かって徐々に低くなるようにテーパ４１ｂを形成している。
上記構成のファンモータ防水構造によれば、水切りゴム３０(円板状部材)上かつシャフト２２の外周に防水キャップ４０(筒状部材)を圧入して、防水キャップ４０により水切りゴム３０の上面とシャフト２２との境界を覆うことによって、シャフト２２の露出部分と水切りゴム３０との界面に粉塵や水が滞留するのを抑制できる。これにより、ファンモータ２０の防水性を向上できる。したがって、シャフト２２に腐食が発生してシャフト２２に沿ってモータ本体２１内に水が浸入するのを妨げて、侵入水による軸受などが損傷するのを抑制できる。
また、水切りゴム３０と防水キャップ４０との間に形成された空間Ａによって、外部から水切りゴム３０と防水キャップ４０との間に侵入した水が毛細管現象により径方向内側に向かって浸透するのを妨げることが可能になる。
また、防水キャップ４０の下端にフランジ部４２を設けることにより、水切りゴム３０の上面とシャフト２２との境界をフランジ部４２により確実に覆うことができ、防水性がさらに向上する。
また、水切りゴム３０の上面かつ内周側に上方に突出する環状の第１凸部３２と、防水キャップ４０のフランジ部４２の下面かつ外周側に下方に突出する環状の第２凸部４３とにより形成されたラビリンスシールによって、水切りゴム３０と防水キャップ４０との間に水が浸入するのを効果的に抑えることができる。
また、防水キャップ４０の円筒部４１の上端に、内周側から外周側に向かって徐々に低くなるようにテーパ４１ｂを形成することによって、防水キャップ４０の上端に埃や水がテーパ４１ｂに沿って落ちて滞留しにくくなり、防水キャップ４０の上端側から防水キャップ４０とシャフト２２との間に水が侵入するリスクを低減できる。
〔第２実施形態〕
図８は本開示の第２実施形態のファンモータ防水構造を用いた室外機のファンモータ２０の要部の拡大断面図である。この第２実施形態のファンモータ防水構造を用いた室外機は、ファンモータ防水構造を除いて第１実施形態の室外機１と同一の構成をしており、図１〜図３を援用する。
第２実施形態では、防水キャップ４０の環状の第２凸部４４の下端面は、水切りゴム３０の基部３１の上面に接しておらず、防水キャップ４０の環状の第２凸部４４と水切りゴム３０の基部３１との間に隙間を有する。
この第２実施形態におけるファンモータ防水構造は、図８に示すように、水切りゴム３０と防水キャップ４０との間に形成された空間Ａが径方向外側の開放空間に連なっている点で第１実施形態におけるファンモータ防水構造と相違する。
上記第２実施形態のファンモータ防水構造は、第１実施形態のファンモータ防水構造と同様の効果を有する。
また、水切りゴム３０と防水キャップ４０との間に形成された空間Ａが径方向外側の開放空間に連なっていることにより、水切りゴム３０と防水キャップ４０との間の空間Ａで侵入が妨げられた水がシャフト２２の回転に伴って外部に排出され、水切りゴム３０と防水キャップ４０との間に水が滞留しないようにできる。
上記第１,第２実施形態では、筒状部材である防水キャップ４０の円筒部４１の下端に外方に延びるようにフランジ部４２を設けたが、フランジ部は無くてもよく、例えば、筒状部材の径方向の肉厚を厚くすることにより、円板状部材の上面とシャフトとの境界を覆うようにしてもよい。
また、上記第１,第２実施形態では、円板状部材である水切りゴム３０に環状の第１凸部３２を設け、筒状部材である防水キャップ４０のフランジ部４２に環状の第２凸部４３,４４を設けて、ラビリンスシールを形成したが、円板状部材の上面かつ筒状部材のフランジ部の外周部分に対向する位置に上方に突出する環状の第１凸部を設け、筒状部材のフランジ部の下面かつ内周側に下方に突出するように環状の第２凸部を設けて、ラビリンスシールを形成してもよい。
なお、円板状部材の環状の第１凸部および筒状部材の環状の第２凸部の少なくとも一方を、径方向に間隔をあけて２以上設けて、ラビリンスシールを形成してもよい。
また、円板状部材の環状の第１凸部と筒状部材の環状の第２凸部によるラビリンスシールが無くてもよい。この場合も、シャフトの露出部分と円板状部材との界面に粉塵や水が滞留するのを抑制することは可能である。
また、空間Ａを挟んで対向する水切りゴム３０(円板状部材)と防水キャップ４０(筒状部材)の夫々端面が、高さが異なる複数の面を有し、水切りゴム３０の複数の面のうちの少なくとも１つの面が、防水キャップ４０の複数の面のうちの少なくとも１つの面よりも上方に位置するようにしてもよい。これにより、水切りゴム３０と防水キャップ４０との間に迷路が形成されて、水切りゴム３０と防水キャップ４０との間に水が浸入するのを効果的に抑えることができる。
また、上記第１,第２実施形態では、円板状部材である水切りゴム３０と筒状部材である防水キャップ４０の材料に、ＥＰＤＭ(Ethylene Propylene Diene Rubber; エチレン・プロピレン・ジエン・ゴム)等を用いたが、円板状部材と筒状部材の材料はこれに限らず、撥水性および耐候性を有する材料が好ましい。
また、上記第１,第２実施形態では、シャフト２２に設けられた環状の段部２２ａに、円板状部材である水切りゴム３０を嵌めて位置決めしたが、シャフトに嵌めたＥリングを用いて円板状部材の位置決めを行ってもよい。
本開示の具体的な実施の形態について説明したが、本開示は上記第１,第２実施形態に限定されるものではなく、本開示の範囲内で種々変更して実施することができる。
１…室外機
２…ケーシング
３…熱交換器
１０…ファン
２０…ファンモータ
２１…モータ本体
２２…シャフト
２３…ステータ
２４…ロータ
２５,２６…軸受
３０…水切りゴム
３０ａ…円穴
３１…円板状の基部
３２…環状の第１凸部
３３…円筒部
４０…防水キャップ
４１…円筒部
４１ａ…穴
４１ｂ…テーパ
４２…フランジ部
４３,４４…環状の第２凸部

Claims (6)

  1. モータ本体(２１)から上方に向かってシャフト(２２)が突出するように配置されたファンモータ(２０)と、
    上記ファンモータ(２０)の上記シャフト(２２)の突出部分のうちの上記モータ本体(２１)側の外側に嵌められた円板状部材(３０)と、
    上記円板状部材(３０)の上面と上記シャフト(２２)との境界を覆うように、上記円板状部材(３０)上かつ上記シャフト(２２)の外周に圧入された筒状部材(４０)と
    を備え、
    上記円板状部材(３０)と上記筒状部材(４０)との間に形成された空間(Ａ)を挟んで軸方向に対向する上記円板状部材(３０)と上記筒状部材(４０)の夫々端面は、上記円板状部材(３０)と上記筒状部材(４０)とが軸方向に対向する領域において、高さが異なる複数の面を有し、
    上記円板状部材(３０)の上記複数の面のうちの少なくとも１つの面が、上記筒状部材(４０)の上記複数の面のうちの少なくとも１つの面よりも上方に位置することを特徴とするファンモータ防水構造。
  2. モータ本体(２１)から上方に向かってシャフト(２２)が突出するように配置されたファンモータ(２０)と、
    上記ファンモータ(２０)の上記シャフト(２２)の突出部分のうちの上記モータ本体(２１)側の外側に嵌められた円板状部材(３０)と、
    上記円板状部材(３０)の上面と上記シャフト(２２)との境界を覆うように、上記円板状部材(３０)上かつ上記シャフト(２２)の外周に圧入された筒状部材(４０)と
    を備え、
    上記筒状部材(４０)の下端にフランジ部(４２)を設け、
    上記円板状部材(３０)の上面かつ内周側に上方に突出する環状の第１凸部(３２)を設けると共に、
    上記筒状部材(４０)の上記フランジ部(４２)の下面かつ外周側に下方に突出する環状の第２凸部(４３,４４)を設けており、
    上記円板状部材(３０)の上記環状の第１凸部(３２)と上記筒状部材(４０)の上記環状の第２凸部(４３,４４)によってラビリンスシールが形成されていることを特徴とするファンモータ防水構造。
  3. モータ本体(２１)から上方に向かってシャフト(２２)が突出するように配置されたファンモータ(２０)と、
    上記ファンモータ(２０)の上記シャフト(２２)の突出部分のうちの上記モータ本体(２１)側の外側に嵌められた円板状部材(３０)と、
    上記円板状部材(３０)の上面と上記シャフト(２２)との境界を覆うように、上記円板状部材(３０)上かつ上記シャフト(２２)の外周に圧入された筒状部材(４０)と
    を備え、
    上記筒状部材(４０)は、上記円板状部材(３０)よりも小径であることを特徴とするファンモータ防水構造。
  4. 請求項１から３までのいずれか１つに記載のファンモータ防水構造において、
    上記円板状部材(３０)と上記筒状部材(４０)との間に空間(Ａ)が形成されており、該空間(Ａ)が径方向外側の開放空間に連なることを特徴とするファンモータ防水構造。
  5. 請求項１から４までのいずれか１つに記載されたファンモータ防水構造において、
    上記筒状部材(４０)の下端にフランジ部(４２)を設けたことを特徴とするファンモータ防水構造。
  6. 請求項１から５までのいずれか１つに記載のファンモータ防水構造において、
    上記筒状部材(４０)の上端に、内周側から外周側に向かって徐々に低くなるようにテーパ(４１ｂ)が形成されていることを特徴とするファンモータ防水構造。
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