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1. WO2020121698 - ファンモータ防水構造

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明 細 書

発明の名称 ファンモータ防水構造

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003  

先行技術文献

特許文献

0004  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0005   0006  

課題を解決するための手段

0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018  

図面の簡単な説明

0019  

発明を実施するための形態

0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050  

符号の説明

0051  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8  

明 細 書

発明の名称 : ファンモータ防水構造

技術分野

[0001]
 本開示は、ファンモータ防水構造に関する。

背景技術

[0002]
 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)。
[0003]
 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。

先行技術文献

特許文献

[0004]
特許文献1 : 特許第6320555号(図19)

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0005]
 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。
[0006]
 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。

課題を解決するための手段

[0007]
 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
を備えることを特徴とする。
[0008]
 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。
[0009]
 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。
[0010]
 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。
[0011]
 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、
 上記空間を挟んで対向する上記円板状部材と上記筒状部材の夫々端面は、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。
[0012]
 上記本開示によれば、空間を挟んで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。
[0013]
 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。
[0014]
 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。
[0015]
 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、
 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。
[0016]
 本開示によれば、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。
[0017]
 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。
[0018]
 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。

図面の簡単な説明

[0019]
[図1] 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。
[図2] 上記室外機のファンとファンモータの側面図である。
[図3] 上記ファンとファンモータの断面図である。
[図4] 上記ファンモータの要部の拡大断面図である。
[図5] 水切りゴムを斜め上方から見た斜視図である。
[図6] 防水キャップを斜め上方から見た斜視図である。
[図7] 上記防水キャップを斜め下方から見た斜視図である。
[図8] 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。

発明を実施するための形態

[0020]
 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。
[0021]
 〔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。
[0022]
 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。
[0023]
 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。
[0024]
 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。
[0025]
 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。
[0026]
 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。
[0027]
 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。
[0028]
 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。
[0029]
 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。
[0030]
 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。
[0031]
 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。
[0032]
 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。
[0033]
 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。
[0034]
 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。
[0035]
 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。
[0036]
 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。
[0037]
 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。
[0038]
 〔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。
[0039]
 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。
[0040]
 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。
[0041]
 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。
[0042]
 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。
[0043]
 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。
[0044]
 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。
[0045]
 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。
[0046]
 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。
[0047]
 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。
[0048]
 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。
[0049]
 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。
[0050]
 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。

符号の説明

[0051]
 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

請求の範囲

[請求項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
を備えることを特徴とするファンモータ防水構造。
[請求項2]
 請求項1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。
[請求項3]
 請求項2に記載されたファンモータ防水構造において、
 上記空間(A)を挟んで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、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。
[請求項4]
 請求項1から3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。
[請求項5]
 請求項1または2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。
[請求項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。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]