(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記ハウジング(4)内に前記固定子(5)を依然として保持するために、前記固定子(5)と前記ハウジング(4)との間で作用する少なくとも1つのばね(17)を具備することを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の電気機械。
該電気機械は、前記ケーシング(2)と前記キャップ(3)との間に少なくとも部分的に挿入された、シール手段(35、36、37、38、39、40、44、44a)を具備しており、
前記キャップ(3)は、前記回転子を支持する軸受(24)のための座(26)を有する、第1の中央部分(52)を具備しており、
前記第1の中央部分(52)は、前記ケーシング(2)を閉じて前記ハウジング(4)を形成するように前記ケーシング(2)に連結されており、
前記キャップ(3)は、前記ケーシング(2)を超えて前記回転軸線(R)から離れるように前記第1の中央部分(52)から延びる第2の周辺部分(53)を具備するとともに、対応するディフューザ(46)における該電気機械の組み立てのために該電気機械を固定するための手段(3a、45、60)を具備することを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の電気機械。
前記シール手段(35、36、37、38、39、40、44、44a)が、前記ケーシング(2)と前記キャップ(3)との間に配置された第2のシール部(40)を具備することを特徴とする、請求項7に記載の電気機械。
前記シール手段(35、36、37、38、39、40、44、44a)が、前記キャップの前記第2の部分(53)に結び付けられ且つ前記ケーシング(2)に面する実質的に環状の第3のシール部(44、44a)を具備することを特徴とする、請求項6から9のいずれか一項に記載の電気機械。
前記第1のシール部(39)と前記第2のシール部(40)と前記第3のシール部(44)と前記管状シール(35、36、37)とが単一体で製作されることを特徴とする、請求項1又は11に記載の電気機械。
【背景技術】
【0002】
ブラシレスモータは、概略的には、内部に巻線形固定子と永久磁石を有する回転子とが存在するハウジングを形成するために、キャップで閉鎖されたケーシングを具備する。
【0003】
ブラシレスモータは、それらの動作を制御し且つ上述のハウジングの内部又は外部に配置可能な制御電子部品も装備する。
【0004】
開放型と呼ばれるモータの1つのタイプは、固定子巻線を冷却するための空気の循環を可能にするケーシングの開口を有する。市場は、モータ又は開放モータ、即ち、電子部品が外部物質から保護されることからより信頼性のある製品を得るために、冷却が容易であるが封止された電子部品を装備するモータを必要としている。
【0005】
通常、記載されたタイプのモータは、熱放射質量体を冷却するための電気換気装置のファンを駆動するように設計される。
【0006】
具体的には、これらの用途において、電気換気装置は、モータケーシングを使用するファンダクトにより支持されており、より具体的には、多数の従来技術の解決策において、電気換気装置のファンダクトは、モータを取り付けるためのリングを具備しており、モータのケーシングは、前記リングと連結するための突起を装備する。
【0007】
従来技術の解決策の例では、電子回路は、閉鎖密封されて次にモータの内部に配置されるハウジング内に設置される。より正確には、従来技術の解決策において、電子部品を封じ込めるハウジングは、モータ内のモータキャップに設置されており、その内部の基板は、例えば、ファストンコネクタ等のコネクタにより固定子に接続される。これらの後者の解決策に、欠点がないわけではない。
【0008】
閉鎖キャップは、制御電子部品を組み込む閉鎖ハウジングをその内部に受容可能とするために過大な寸法にしなければならない。電子部品は、固定子巻線に非常に近く、従って同じ環境において、モータ運転に起因する温度上昇の影響を受ける可能性がある。
【0009】
また、プリント回路基板への固定子巻線の接続は、コネクタにより実施されており、例えば、接点自体における摩耗又は振動等に起因する信頼性及び効率の問題を免れない。
【0010】
ファンダクトは、取付けリングを有する必要があり、それぞれの電気換気装置との連結は、比較的複雑である。
【0011】
特定の用途における、対応するファンダクト又はファンにより生成される流れを拡散するためのディフューザとモータとの連結は、流体力学の観点から不十分である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
添付の図面、特に
図1、
図3及び
図4を参照すると、参照符号1は、本発明による電気機械、より具体的には、明確な説明が以下において実施されるブラシレス電気モータを示す。
【0021】
以下により詳細に説明するように、前記モータ1は、封止された制御電子部品を備えた開放タイプのものであり、換気ユニット51内のファン50を駆動することが好適に意図されている。
【0022】
前記ユニットは、モータ1と、モータ1により駆動されるファン50と、モータ1を支持し且つファン50により生成された流れを移送するディフューザ46と、を具備する。
【0023】
実施形態において、換気ユニット51は、イタリア特許出願第2012A000298号に記載されるようなタイプのものである。
【0024】
回転軸線Rを有するモータ1は、換気及び冷却孔2aを備えるケーシング2と、ケーシング2に連結されたキャップ3とを具備して、電気モータ1のハウジング4を形成する。
【0025】
キャップ3は、ケーシング2を越えて半径方向に延びるフランジ3aを具備する。フランジ3aは、一組の孔45によりモータ1を上記の換気ユニットに設置するように使用される。
【0026】
巻線形固定子5はケーシング2の内側に固定される。前記固定子5は、一群の積層部6aにより形成された強磁性コア6と、前記コア6及び巻線8を覆う一対の前面部片7と、を具備する。巻線8は、各々が対応する固定子歯10に巻かれた複数のコイル9により形成される。
【0027】
示される例において、特には
図1及び
図5を参照すると、モータ1は三相であり、巻線8は3つの自由端部11、12、13を有しており、その各々はモータ1の1つの位相に対応する。各位相端部11、12、13は、対応する位相の捻り部を形成する一対の捻り線である。
【0028】
以下でより詳細に説明されるように、好ましくは、巻線8は、半田付け可能な電線を使用して製作されており、即ち、その絶縁被覆が、例えば400℃より高い温度の所定の温度で除去される電線を使用して製作される。
【0029】
図示の好適な実施形態において、各位相端部11,12及び13は、可撓性部分14を具備する。より正確には、各位相に関して、巻線8は対応する可撓性部分14を具備する。
【0030】
図示の好適な実施形態において、各可撓性部分14は、回転軸線Rを横切る図示の例では2つである、少なくとも1つの第1のアーム15と、回転軸線Rに平行な第2のアーム16とを具備する。
【0031】
第2のアーム16は、巻線8の対応する端部11、12及び13を形成しており、既に説明したように、各位相に関して一対の捻り線により形成される。
【0032】
明確にするために、端部11、12及び13が、特に細長い形で示されることが、
図1及び
図5を参照して特に注目されるべきである。ケーシング2内の最適な位置に固定子5を保持するために、モータ1は、固定子5とハウジング4との間で作用する複数のばね17を具備する。
【0033】
より正確には、ばね17は、コイルばねであり、軸線Rに平行な作用線を有する。図示される例において、特に
図5を参照すると、キャップ3に面する前面部片7は多数のばね17のための3つの座18を有する。
【0034】
特には、
図2の例に示すように、キャップ3は、対応するばね17のために、2つだけが見える別の3つの座19を有する。ばね17は、固定子5とキャップ3との間に挿入されて座18及び19に配置される。
【0035】
モータ1は、ハウジング4内に挿入され且つそれに回転可能に拘束された回転子20を具備する。実質的に公知のタイプの回転子20は、積層パック21を具備し、前記積層パックの外面に磁石22が固定される。
【0036】
回転子20は、2つの軸受24、25によりハウジング4に固定されたシャフト23を具備する。図示されたものによると、キャップ3は、軸受24のための座26を具備する。
【0037】
図1及び
図2を特に参照すると、モータ1は、モータ1を制御するためのプリント回路基板27を具備することが留意されるべきである。基板27は、巻線8の複数の位相に電力を供給するために、固定子5に、特に上述の第1、第2及び第3の端部11,12,13に接続される。
【0038】
基板27は、好適には金属製の一組3本のチューブ28、29及び30を具備しており、その各々は、1つの端部11、12、13に接続されることが意図されており、即ち、以下に説明するように巻線8の対応する固定子位相に接続される。
【0039】
ハウジング4の外側はプリント回路基板27のための座31を具備しており、プリント回路基板27は前記座31に保持される。座31は、固定子5の位相の端部11、12、13の通過が意図される一組3つの貫通孔32、33、34により、ハウジング4の内部に連通する。
【0040】
好適な図示の実施形態において、座31はハウジング4の外側におけるキャップ3に形成されており、孔32、33、34はキャップ3自体に形成される。
【0041】
図5を参照すると、各端部11、12、13が、それぞれの捻り部、即ち、各アーム16の基部にループ11a、12a、13aを具備することに留意すべきである。
【0042】
前面部片7は、孔32、33、34において前面部片7上に配置される一組3つのフック11b、12b、13bを具備する。使用時において、各フック11b、12b、13bは、回転軸線Rにより規定された方向に従って、対応する孔32、33、34に整列する。
【0043】
ループ11a、12a、13aは、位相の端部11、12及び13が所定の位置において、実質的に孔32、33、34に保持されるような方法で、対応するフック11b、12b、13bに係合する。
【0044】
このように、特にモータ1の組立時において、位相の端部11、12、13は、対応する孔32、33、34に挿入することが容易である。
【0045】
基板27は、図示されていない配線に接続可能な電力端子ブロック27aを具備する。
【0046】
好適には、端子ブロック27aにおける座31の封止は、これ以上は説明されない実質的に公知のやり方で、配線に何か、例えば閉鎖カバーを配置することにより実現される。
【0047】
使用に際して、巻線8の各端部11、12、13は、対応する孔32、33、34に、図示されるように挿入される。各端部11、12、13は、対応する孔32、33、34を通して座31に挿入される。
【0048】
機械1は、基板27と固定子巻線8との間の封止接続のための剛体システム100を具備する。前記システム100は、実質的に巻線8のそれぞれの端部11、12、13のための通過孔32、33、34において、各位相について設置される。
【0049】
システム100は、対応する孔32、33、34に挿入される巻線8の端部11、12、13を具備する。システム100は、各孔32、33、34のためのシール35、36、37を具備する。
【0050】
各シール35、36、37は、それぞれの孔32、33、34を内部で覆っており、また、例えばショア硬さ40を有するゴムから好適に作られる。
【0051】
図示の実施形態において、例えば、各シール35、36、37は、それぞれの孔32、33、34と同軸の管状であって、それら孔に挿入される。
【0052】
巻線8の端部11、12、13は、対応するシール35、36、37を通して挿入される。
【0053】
システム100は、巻線8の端部11、12、13と対応するシール35、36、37との間で、対応する孔32、33、34に配置された、例えば銅又は真鍮製の、金属の一組の導電性要素を具備する。
【0054】
前記位相は、対応する金属要素により基板27に接続される。
【0055】
好適には、各導電性要素は、対応する孔32、33、34及びシール35、36、37に挿入される上記のチューブ28、29、30により形成される。
【0056】
位相の端部11、12、13は各々、それぞれのチューブ28、29、30に挿入されて、それに半田付けされる。それぞれのチューブ28、29、30に端部11、12、13を接合するための半田付けは、チューブ28、29、30が内側に閉じられるような方法で実施される。
【0057】
図4は、例えば、対応するチューブ28に半田付けされる端部11を概略的に示す。参照符号Sは、チューブ28を充填する半田に標識を付けるために使用される。
【0058】
使用するとき、チューブ28、29、30は、それらの外側にそれぞれのゴムのシール35、36、37を有する一方で、位相端部11、12、13は、チューブの内側を通過する。
【0059】
有利なことに、キャップ3と孔32、33、34におけるチューブ28、29、30との間に介在するシール35、36、37は、チューブの外側とキャップとの間に封止を生み出す。
【0060】
また、プリント回路基板27は、特に機械1の組立中に、座31に正しく配置された状態で留まる。
【0061】
可撓性部分14、又はそれぞれのチューブの内側に半田付けされない可撓性部分の少なくとも一部は、コイル9が堅固に接続されるプリント回路基板と固定子5との間における相対的な移動性を可能にしており、これは最適な組立及び作動をモータ1に保証する。
【0062】
特に、ループ11a、12a、13aは、主に軸線Rに従って好適に延びる対応するフック11b、12b、13bに沿って自由に移動できる。
【0063】
既に示したように、巻線8の線は半田付け可能なタイプのものであり、有利には、チューブ28、29、30の内側は、例えば錫等の半田材で充填される。
【0064】
このように、キャップ内の巻線のための通過孔32、33、34は、それの内部において、シールとチューブと半田とにより閉じられて封止される。
【0065】
前記位相が基板27に接続する全ての通路が閉じられて封止されるので、ハウジング4内に存在するどんな水等もプリント回路基板27に到達することができない。
【0066】
例えば
図2を参照すると、モータ1がシール38をキャップ3に具備することに留意すべきである。特に、シール38は、振動を吸収することが意図されており、ケーシング2とキャップ3との間に少なくとも部分的に配置される。好適には、シール38は、ゴム製であり、例えばショア硬度40を有する。
【0067】
回転子20により発生する振動がハウジング4に、及び従って冷却システムへも伝搬することを防止するために、シール38は、軸受24の座26において第1の部分39を具備し、前記冷却システムのためにモータ1が好適に意図される。
【0068】
シール38は、冷却区域において、ケーシング2とキャップ3との間に配置される第2の部分40を具備する。シール38は、部分39及び40に対して外側の環状の第3の部分44を具備する。
【0069】
部分44は、換気ユニットとキャップ3との間に気密シールを形成し、前記換気ユニットのためにモータ1が好適に意図される。特に、部分44は、キャップ3とディフューザ46との間に気密シールを形成する。
【0070】
図示の好適な実施形態において、シール38は、シール35、36、37と一体に製作される。好適には、シール38及びシール35、36、37は、キャップ3と共に成形される。
【0071】
図示されない代替の実施形態では、個別のシールが互いに独立している。
【0072】
モータ1は、座31を閉じる蓋41を具備し、前記蓋41はキャップ3に対して封止状態で結合される。より正確には、蓋41の外縁部41aが、座31の外壁31aにおいてキャップ3にレーザー半田付けされる。
【0073】
図4に示すように、キャップ3は、固定子5とは反対側に突出する、軸線Rと同軸のチューブ42を具備する。蓋41は、やはり軸線Rと同軸の孔43を具備しており、前記孔43の縁部がチューブ42に半田付けされる。
【0074】
このように、シャフト23へのアクセスが、図示されない接点要素の通過のために形成され、前記接点要素は、図示されないファンが反対側のシャフトに装着された時に必要なものである。
【0075】
図2、
図6及び
図7を特に参照してキャップ3のより詳細について見ると、それが、ベアリング24の座26が作られる第1の中央部分52と、前記中央部分52から延びる第2の周辺部分53とを具備することに留意すべきである。
【0076】
前記部分53は、ケーシング2を超えて回転軸線Rから離れるように中央部分52から延びており、またディフューザ46に電気機械1を取り付けるための上記のフランジ3aを具備する。
【0077】
中央部分52は、ケーシング2を閉じることを意図するキャップ3の部分である。前記部分52は、回転子20と同軸であってそこに座26が作られる円板状部分54と、ケーシング2が固定される図示の例では3つの複数の区画55とを具備する。
【0078】
巻線の端部の通過のための孔32、33及び34は、中央部分52の、特に円板状部分54に設けられる。
【0079】
ケーシング2は、図示の例では3つの複数の突出部56を具備しており、前記突出部56の各々は、キャップ3と区画55において結合することが意図された対応する孔57を備える。
【0080】
シール38の上記の部分40は、特に突出部56と区画55との間に介在する。各区画55において、キャップ3は止り孔58を有しており、機械1は対応する止り孔58に孔57を通って係合するネジ59を具備する。
【0081】
キャップ3の周辺部分53は、区画55の間の部分54から延びる。上記のフランジ3aは、回転軸線Rに対して区画55の外側にあって、図示の例では3つの複数の突出部60を具備しており、前記突出部60の各々に上記の孔45の内の1つが形成される。
【0082】
フランジ部3a及び突出部60のない周辺部分53は、ファン50の平面寸法と実質的に等しい平面寸法を有する。
【0083】
シール38の外側環状部44は、実質的にフランジ3aに沿って延びており、上記の孔45において、複数の環状部分44aを具備する。環状部44は、ケーシング2に面していて、モータ1とディフューザ46との間、特にキャップ3とディフューザ46との間に気密シールを形成する。
【0084】
ディフューザ46は、ファン50を挿入するための図示されない孔と、突出部60を使用してモータ1を載せて固定するために前記孔を囲む表面とを有する。
【0085】
実施形態において、キャップ3は、図示されないネジを使用してディフューザ46に螺合される。
【0086】
特に
図2に示されるように、上記の各孔45は、シール38及びシール35と36と37の成形を単一体で容易にするために、対応する孔58及び孔32、33、34に、回転軸線Rを通過する半径に沿って整列する。
【0087】
実施形態において、回転軸線Rを有する電気機械1は、ケーシング2と;電気機械のハウジング4を形成するようにケーシング2に連結されるキャップ3と;ハウジング4内に収容される固定子5と;固定子5と通信する制御プリント回路基板27と;ハウジング4内に挿入されてそれに対して回転可能に拘束される回転子20と;ケーシング2とキャップ3との間に少なくとも部分的に挿入されるシール手段と;を具備する。
【0088】
キャップ3は、第1の中央部分52を具備し、前記第1の中央部分52は、回転子を支持する軸受24のための座26を有するとともに、ケーシング2を閉じてハウジング4を形成するためにケーシング2に連結されている。
【0089】
キャップは、第2の周辺部分53を具備し、前記第2の周辺部分53は、ケーシング2を超えて回転軸線Rから離れて第1の中央部分52から延びるとともに、対応するディフューザ46に電気機械1を設置するために電気機械1を固定するための手段を具備する。
【0090】
好適には、シール手段は、座26において第1のシール部39を具備する。
【0091】
好適には、シール手段は、ケーシング2とキャップ3との間に配置される第2のシール部40を具備する。
【0092】
好適には、第2のシール部40は、ケーシング2の第1の中央部分52とキャップ3との間に介在する。
【0093】
好適には、シール手段は実質的に環状の第3のシール部44、44aを具備し、前記第3のシール部44、44aは、キャップの第2の部分53に結び付けられていてケーシング2の方に面している。
【0094】
好適には、第1のシール部39と第2のシール部40と第3のシール部44は、単一のシールを形成する。
【0095】
好適には、ハウジング4の外側は、例えば、第1、第2及び第3の孔32、33、34によりハウジング4の内部に連通する、プリント回路基板27のための座31を具備する。
【0096】
プリント回路基板27は座31内に収納されている。シール手段は、第1、第2及び第3の管状シール35、36、37を具備しており、前記管状シール35、36、37の各々は、それぞれの孔32、33、34と同軸であって、その孔に挿入される。
【0097】
好適には、孔32、33、34は、キャップ3の第1の中央部分52に設けられる。
【0098】
好適には、単一のシールを形成する第1のシール部39、第2のシール部40、及び第3のシール部44と管状シール35、36、37とが単一体として製作される。
【0099】
有利には、シール手段は、キャップ3との単一体として製作される。
【0100】
記載された発明は、重要な利点をもたらす。電子部品は、モータとは分離した状態でハウジングの外側に保持されていて、モータの作動温度により影響されない。電子部品は、コネクタを使用することに比べて、より信頼性の高い方法で固定子に堅固に接続される。
【0101】
同時に、それぞれのフック及び位相の端部捻れに沿って移動可能なループは、使用中に発生する振動を減衰させるばね機能を発揮して、図示されるように比較的剛性の半田付けを保護する。
【0102】
何れにせよ、モータが巻線を冷却するために開放したケーシングを有するにもかかわらず、電子部品は外部物質から保護される。
【0103】
実際には、基板のチューブを完全に遮断する、プリント回路基板への位相の半田付けは、基板の座の封止を生み出す。
【0104】
固定子に近い電子部品の配置は、照射された磁界を減少させることに役立ち、電子部品が分離され且つ離れている解決策と比較すると、モータ電磁環境適合性を改善する。
【0105】
キャップの形状は、ケーシングの一部を使用することなく、ケーシングの閉鎖及びキャップ自体を用いるモータの組み立ての両者を可能にする。
【0106】
基本的に、キャップは、組み立てのための部分と、以前のものとは異なる、モータを閉鎖するための部分とを有する。
【0107】
シールを備えたアセンブリフランジは、機械1が設置される換気ユニットの性能の著しい向上とともに、モータとディフューザとの間のシールを確立する。