JPS6285656A - モータ冷却ファンハウジング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 遺亙九」 本発明は、作業空気源とモータの冷却空気源とを別々に
設けているバイパスバキュウムモータのようなダイナモ
エレクトリックマシーンの技術分野に属するものである
。このような装置においては、ファンシステムを設けて
作業空気を動かし、別のファンシステムを設けてモータ
を冷却するためモータに周囲空気を引き寄せるのが典型
的である。特に、本発明は、モータの冷却ファンが発生
する雑音を低減するモータクーリングファンのハウジン
グの設計に係るものである。

背景技術 バイパスバキュウムモータはよく知られている。

例としてであるが、水を含んだ作業空気を表面から抽出
してくる湿式バキュウムモータが知られている作業空気
は水やごみのような異物をのせているので、冷却のため
モータに流す空気流を発生するのに別のファンを設ける
。すべてのバキュウムモータについていえるが、その動
作中の雑音の大きさは次第に関心事となってきている。

この雑音は、ファンとモータとの組立体の固定要素をフ
ァンの端が通過するときに発生する。この発生雑音は音
としてもうるさいが、エネルギーの損失ともなっている
。従って趨勢として、最近バキュウムモータの雑音を低
減しようとしている。

作業空気を引くためファン組立体とは別個のハウジング
内にモータを保持するということがこれまで行なわれて
いた。モータハウジングの上に普通保持されているモー
タクーリングファンハウジングはモータを通して冷却空
気を引くファンを収容している。典型的な従来のモータ
クーリングファンハウジングを第１．２図に数字ｌＯで
示す。このようなファンハウジングはプラスチックのモ
ールドか、または適当な金属の鋳造物である。典型的に
はファンハウジング１０は円筒側部１４の一端を密封し
ているトッププレート１２を含んでいる。この円筒側部
１４の他端は開いているのが普通である。

標準的には、モータのブラックを受けるためブラックク
リップホルダー１６を設けている。

モータの冷却空気をつくるファンはモータのシャフトに
取付けられ、そしてトッププレート１２の真下にハウジ
ング内Ｏ内に収容されているのが普通である。モータの
冷却空気はこのファンにより分割リング状開口１８−２
２を通してハウジング１０内に引込まれる。図に示した
実施例において開口１ｇ−２２は間に入ったｌ１ｌ１７
部２４−３０により分割されている。

普通リング状開口１８−２２を４つのスロットに分割し
ている。脚２４−３０がトッププレート１２に対する支
持と強度とを与え、完全なものとしている。

第１．２図の従来のものを使用すると、モータクーリン
グファンにより分割リングのスロット１８−２２を通し
て空気が引込まれモータの要素の上に流されるスロット
の縁により空気が切られることによって雑音がどうして
も発生してしまう。分割リングのスロットが半径方向に
ではなく円周方向に空気を向けるということから空気流
に撹乱又は振動が生じる。ファンは空気を内側へ渦状に
引き込もうとするけれども、スロットはそのような形に
つくられてはいない。

第２図からも分かるように、従来のモータ冷却ファンの
ハウジング１０はそれの外周縁からハウジングの凹所内
へのびるリング３２を含んでいる。このリングは組立体
、特にトッププレート１２を補強する目的で設けられて
いる。冷却空気の再循環を防止して、ファンシステムの
効率を図るためクーリングベントファンを覆いかくずた
めにもリング３２を設けである。このリングの深さは典
型的に０．５０８センチ（０，２インチ）ないし０．７
６２センチ　（０゜３インチ）の範囲にあり、好ましく
は０゜６３５センヂ（０，２５インチ）である。先行技
術では、このリング３２はファンのブレードの先端の下
に、最小０．１５センチ（０，０６０インチ）から最大
０．５０８センチ（０，２Ｑインチ）のびていた。リン
グのこの短かい延長によりモータのかなりの雑音成分が
残ってしまう。

冷却空気のファンによる空気の渦流の裁断は実質的に制
限されないままだからである。更に、先行技術ではリン
グ３２の底は第２図に示すように開いていて、リング３
２と円筒側部１４との間に開いた空間をつくって、この
空間を乱流の空気が出入りできるようにして、雑音成分
を更に大きくしている。

従って、空気取入口がハウジングの外からモータ内へ空
気流を、乱流、振動、空気の為の裁断をなくし、雑音を
なくすようにして、取込んでいくモータの冷却ファンの
ハウジングがこの方面の技術で必要とされている。

発明の駐 以上から明らかなように、本発明の第１の目的は、空気
取入口が実質的に半径方向に向いているモータの冷却フ
ァンハウジングを提供することである。

本発明の第２の目的は、空気取入口が半径方向内方に先
細りとなっているモータの冷却ファンハウジングを提供
することである。

本発明の更に別の目的は、空気取入口がトッププレート
の中心に向かって内方に向いているモータの冷却ファン
のハウジングを提供することである。

本発明の更に別の目的は、トッププレートの補強リング
が深くのびていてクーリングファンによる空気の渦の裁
断をなくすようにしたモータのクーリングファンのハウ
ジングを提供することである。

以下の詳細な説明から明らかとなる本発明の別の目的は
、中心点を有するトッププレートとこのトッププレート
ヘ一端で接続されている円筒側部とを備え、トッププレ
ートは複数の涙滴状の開口を有していることを特徴とす
る。モータ組立体のためのクーリングファンのハウジン
グによって達成される。

本発明の他の目的は、円筒側部とこの円筒側部へ接続さ
れたトッププレートとを備え、このトッププレートは間
隔をあけて配置した複数の長い開口を有し、各開口は第
１と第２の円形端を有１−１第１の円形端は第２の円形
端よりもトッププレートの中心点へ近くなっていること
を特徴としたモータ組立体のためのモータクーリングフ
ァンハウジングにより達成される。

発明の最良に電性 第３．４図を参照する。本発明のモータクーリングファ
ンハウジングの全体を４０で示す。先行技術の場合と同
様、ハウジング４０はプラスチックのモールド又は適当
な金属の鋳造体からつくられている。ハウジング４０の
トッププレート４２は円筒側部の一端を密封し、そして
他端を開いている。ブラッシクリップホルダー４６は必
要なモータのブラッシを収容している。第１．２図の先
行技術の構造とは異なり、後述するようにトッププレー
ト４２内に独特な仕方で配置された多数の涙滴状スロッ
ト４８を通してモータの冷却空気はハウジング４０内へ
引き込まれる。

トッププレート４２の中心点５０から全体として離れて
いく方向にスロット４８の寸法は大きくなっている。ス
ロット４８の両端は丸められており、それらの端は異な
る直径の円であり、小さい円は大きい外側の円よりも中
心点５０の近くにある。第３図に明らかに示されている
ように、スロット４８の小さい方の円形の端の中心は中
心点５０に中心を置く円の上にある。同様に、スロット
４８の大きい方の円形の端はプレート４２の中心点５０
に中心を置く円の上にある。スロット４８の辺はスロッ
トの端を形成している円に接している。スロット４８の
大きい方の円形の端の半径は小さい方の円形の端の半径
の約２倍である。

第３図に示すように、各スロット４８の円形の端の中心
は互いにずれている。換言すれば、これらの円形の端の
中心はトッププレート４２の中心５０に対し同じ線上に
はない。中心のずれは２０°−３０”の弧であり、好ま
しくは２４°の弧である。換言すれば、２４°の角度だ
け各スロット４８の円形の端の中心と中心とは離れてお
り、その角の頂点がプレート４２の中心点５０にある。

本発明の好ましい実施例において、トッププレート４２
の直径は約７．８７センチ（３，１インチ）であり、そ
して１２個のスロット４８を有している。中心点５０か
らすべて等距離にあるスロット４８の大きい円形の端は
、中心を５０に有し、そしてそれらの中心は直径５．８
４センチ（２，３インチ）の円上にある。同様にスロッ
ト４８の小さい方の円形の端の中心は、直径３．０５セ
ンチ（１，２インチ）で中心を点５０に置く円の上にあ
る。スロット４８の小さい方の円形の端の半径は約０．
１５７センチ（０，０６２インチ）であり、大きい方の
円形の端の半径は０．３１８センチ（０，１２５インチ
）であって、小さい方の円形の端の２倍である。

プレート４２の厚みは０．２５４センチ（０，１０イン
チ）である。

第４図から明らかなように、補強リング５２はトッププ
レート４２の外周縁からハウジング４０凹所へ０．８８
９センチ（０，３５インチ）から１．５２センチ　（０
，６インチ）好ましく′は１．１９センチ（０，４フイ
ンチ）入り込み、これは先行技術のユニットの２倍近い
深さである。この延長によりリング５２はいままでより
もクーリングファンの先端を覆いかくして、先端による
空気の渦流の裁断を排除している。ファンの大きさと寸
法とによるが、ファンの先端を完全に覆いかくすことが
できる。更に環状の開いた空間により円筒側部１４から
リング３２が離されている第１．２図の従来技術の場合
と異なり、リング状プレート５４により円筒側部４４に
リング５２は閉じられ、このようにリング５２と側部４
４との間の空気人口を塞ぐことにより雑音を更に小さく
している。

動作において理解すべきこととして、ハウジング４０内
に収容されたクーリングファンは第３図に示すハウジン
グ４０の頂部からみて時計方向に回転する。回転すると
きハウジング４０内へ入る空気はトッププレート４２の
頂部にのる倒立した切頭円錐のパターンを形成する。こ
の空気の運動は実際の空気の流れを監視している煙テス
トにより確認されている。円錐の中心における空気の入
り込みはトッププレート４２に垂直であるけれども、ト
ッププレート４２の周りに向かう空気の動きは内錐空気
柱とある角をなして入ってくる。その周辺から入る空気
がスロット４８の外側の円形端部に到達するとそれはス
ロットのファンの回転周縁角度のため回転速度を集める
。これはファンに入る空気に対する剪断ロスを減少させ
ることとなる。更に、いくらか半径方向に入ってくる空
気は、リングセグメント１８−２２の間で先行技術には
存在する厚みのある板状の同心リングの存在により阻止
されるということはない。換言すると、本発明は円周方
向と半径方向とに向いているスロットを与えている。

第４図におけるように補強リング５２の長さを°のばす
ことによりクーリングファンの先端の渦の寸断はかなり
減少される。第１図におけるように従末技術のプｌノー
トをそのまま維持しながら、リングを延長４゛るとクー
リングファンハウジングシステムに対して空気流を損失
する結果となる。しかし、第３図の換気プレート４２と
組合された新しいシステムでは空気の流れは改善され、
そして雑音は減少する。

上に述べた構造により本発明の目的が達成されたことを
理解されよう。規定に従って本発明の最良実施例を詳し
く説明したけれども、本発明はこの実施例に限定解釈さ
れるものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範
囲により定まるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は先行技術のクーリングファンＰ＼ウジングの平
面図である。 第２図は第１図のハウジングの線２−２に沿う断面図で
ある。 第３図は本発明のモータクーリングファンハウジングの
平面図である。 第４図は第３図のハウジングの線４−４に沿う断面図で
ある。 １０、４０・・モータクーリングファンハウジング、１
２゜４２・・トッププレート、１４．４４・・円筒側部
、１ｇ−２２；　４８・・スロット、２４−３０・・脚
、３２．５２・・リング、１６．４６・・ブラツシクリ
ップホルダー、５０・・トッププレートの中心点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　中心点を有するトッププレート、及びこのトッププ
   レートへ一端で接続されている円筒側部を備え、前記の
   トッププレートは複数の涙滴状の開口を有することを特
   徴とするモータ組立体のためのモータクーリングファン
   ハウジング。 ２　涙滴状の開口は第１と第２の円形状の端を有し、第
   １の円形状の端は第２の円形状の端よりもトッププレー
   トの中心点へ近くなっている特許請求の範囲第１項に記
   載のファンハウジング。 ３　第１と第２の円形状の端は、開口の辺が第１と第２
   の円と接線となって接することにより形成されている特
   許請求の範囲第１項に記載のファンハウジング。 ４　第１の円の中心がトッププレートの中心点から等距
   離にあり、そして第２の円の中心がトッププレートの中
   心点から別の等距離にある特許請求の範囲第３項に記載
   のファンハウジング。 ５　各開口の第１の円の中心と第２の円の中心とがトッ
   ププレートの中心点に対し同一線上にはない特許請求の
   範囲第４項記載のファンハウジング。 ６　第１の円と第２の円の中心が２０°ないし３０°の
   角度離されており、この角度はトッププレートの中心点
   に頂点を有している特許請求の範囲第５項に記載のファ
   ンハウジング。 ７　第１の円の半径は第２の円の半径より小さい特許請
   求の範囲第５項に記載のファンハウジング。 ８　第２の円の半径が第１の円の半径の２倍である特許
   請求の範囲第７項に記載のファンハウジング。 ９　トッププレートの内面へ直角に接続され、そして１
   ．０２センチ（０．４インチ）ないし１．５２センチ（
   ０．６インチ）の距離だけトッププレートの内面からの
   びているリングを含んでいる特許請求の範囲第２項に記
   載のファンハウジング。 １０　リングがトッププレートの外周縁からのびている
   特許請求の範囲第９項に記載のファンハウジング。 １１　円筒側部；及びこの円筒側部へ接続されたトップ
   プレートを備え、このトッププレートは間隔をあけた複
   数の長い開口を有し、各開口は第１と第２の円形端を有
   し、第１の円形端は第２の円形端よりもトッププレート
   の中心点へ近いことを特徴としたモータ組立体のための
   モータクーリングファンハウジング。 １２　第１と第２の円形端を限定する第１と第２の円の
   中心がトッププレートの中心点に対し同一線上にはない
   特許請求の範囲第１１項に記載のファンハウジング。 １３　第１の円の半径が第２の円の半径よりも小さい特
   許請求の範囲第１２項に記載のファンハウジング。 １４開口の第１の円の中心が、トッププレートの中心点
   を中心とする第１の共通円の上にあり、そして開口の第
   ２の円の中心が、トッププレートの中心点を中心とする
   第２の共通円の上にある特許請求の範囲第１３項に記載
   のファンハウジング。 １５　第１の円の中心が２０°ないし３０°の角度だけ
   第２の円の中心から離されており、この角度はトッププ
   レートの中心点に頂点を有している特許請求の範囲第１
   ４項に記載のファンハウジング。 １６　トッププレートの内面からそしてトッププレート
   の外周縁からのびるリングを含んでいる特許請求の範囲
   第１１項に記載のファンハウジング。 １７　開口が一様に間隔をあけて配置されている特許請
   求の範囲第１１項に記載のファンハウジング。