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Die
Erfindung betrifft eine Kombination einer Basis und eines Achsrohres
für einen
Motor. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Kombination
einer Basis und eines Achsrohres für einen Motor, wobei die Basis
und das Achsrohr miteinander durch eine Positionieraussparung und
einen Positioniervorsprung in Eingriff sind.
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1 zeigt einen konventionellen
Aufbau einer Basis und eines Achsrohres für einen Motor. Ein solcher
Aufbau ist beispielsweise im taiwanesischen Gebrauchsmuster 343808
mit der Bezeichnung „Positioning
structure for a stator and sensing elements for a miniature heat-dissipating
fan" offenbart.
Wie die 1 zeigt, ist
ein Achsrohr 11 materialeinstückig an einer (nicht gezeichneten)
Basis eines Motors ausgebildet und aus Kunststoffmaterial hergestellt. Das
Achsrohr 11 weist einen Außenumfang zum engen Verbinden
mit einer Schaltungsplatte 12 und einem Stator 13 auf.
Ein Lager 14 ist in dem Achsrohr 11 angebracht.
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2 zeigt einen anderen bekannten
Aufbau einer Basis und eines Achsrohres für einen Motor. Ein solcher
Aufbau ist beispielsweise im taiwanesischen Gebrauchsmuster 236471
mit der Bezeichnung „Stator
structure for a miniature heatdissipating fan" offenbart. Wie die 2 zeigt, weist die Basis 10 ein
axiales Loch 101 und einen Flansch 102 auf, der sich
von einem das Achsloch 101 begrenzenden Umfangsrand nach
oben erstreckt. Das Achsrohr 11 ist vorzugsweise aus Metall
hergestellt und weist an seinem oberen Ende einen Bund 11a auf.
Das Achsrohr 11 weist einen unteren Abschnitt auf, der
mit dem Flansch 102 der Basis 10 eng in Eingriff
ist. Das Achsrohr 11 weist einen Außenumfang auf, der eng in ein
zentrales Loch 130 eines Stators 13 eingesetzt ist.
Der Stator 13 ist an der Basis 10 durch den Bund 11a des
Achsrohres 11 festgelegt.
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3 zeigt einen Miniaturgleichstromventilator
mit einem anderen bekannten Aufbau einer Basis und eines Achsrohres
für einen
Motor. Ein derartiger Aufbau ist beispielsweise in der
US 5,267,842 beschrieben. Wie die
3 zeigt, weist der Miniaturgleichstromventilator
ein Gehäuse
1,
eine Basis
10 und ein Achsrohr
11 auf. Die Basis
10 ist
aus Kunststoffmaterial hergestellt und durch eine Vielzahl von Rippen
des Gehäuses
1 abgestützt. Das
Achsrohr
11 ist mit der Basis
10 materialeinstückig ausgebildet. Das
Achsrohr
11 weist eine Vielzahl von Schultern
11b,
11c und
11d auf,
die zum engen Verbinden mit einem Stator
13, einer Schaltungsplatte
12 und
mindestens einem Lager
14 (bei dem es sich vorzugsweise
um ein Kugellager handelt) vorgesehen sind.
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Die
in den 1 bis 3 dargestellten Strukturen
sind zwar einfach und leicht bei niedrigen Kosten zusammenbaubar,
es ist jedoch ein zeitaufwändiges Drehen
oder Bohren erforderlich, um den Innenumfang und den Außenumfang
des Achsrohres 11 zur genauen Positionierung und zum Zusammenbau
mit der Schaltungsplatte 12, dem Stator 13 und
dem Lager 14 herzustellen. Außerdem neigen das Lager 14 und/oder
das Achsrohr 11 zu einer Deformierung, wenn das Lager 14 mit
dem Achsrohr eng in Eingriff gebracht wird. Außerdem kann sich das Achsrohr 11 drehen
oder in bezug auf die Basis 10 nach oben bewegen, da das
Achsrohr 11 allein mit der Basis des Motors durch enge
Passung in Eingriff ist. Außerdem können die
Basis 10 und das Achsrohr 11 nur bei einem Stator 13 einer
einzigen Spezifikation verwendet werden, das heißt die Basis 10, das
Achsrohr 11 und das Gehäuse 1 müssen umgestaltet
werden, wenn der Stator 11 eine andere Spezifikation besitzt.
Wenn der Motor mit einem der in den 1 bis 3 dargestellten Achsrohre 11 verwendet
wird und sich dreht, wird die Drehbewegung nicht ausgeglichen und
ein Geräusch
erzeugt. Des weiteren ist der Zusammenbau und die Ausbildung solcher
bekannter Motoren wenig flexibel. Außerdem kann sich der Stator
lösen,
was zu einer Verkürzung
der Lebensdauer des Motors führt.
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In
Kenntnis dieser Gegebenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine Kombination einer Basis und eines Achsrohres für einen
Motor zu schaffen, wobei die Basis und das Achsrohr miteinander
mittels einer Positionieraussparung und eines Positioniervorsprungs
in Eingriff sind. Das Achsrohr weist federnde Hakenstäbe auf,
um zuverlässig
sicherzustellen, dass eine zentrale Achse des Stators mit einer
zentralen Achse des Lagers koaxial ist.
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Der
Erfindung liegt außerdem
die Aufgabe zugrunde, eine Kombination einer Basis und eines Achsrohres
für einen
Motor zu schaffen, wobei das Achsrohr schnell ersetzt und ausgetauscht
werden kann, um mit einem Lager und einem Stator einer anderen Spezifikation
verwendet zu werden.
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Zur
Lösung
dieser Aufgaben schlägt
die vorliegende Erfindung eine Kombination einer Basis und eines
Achsrohres für
einen Motor vor. Die Basis weist einen rohrförmigen Körper und ein axiales Loch auf. Ein
Flansch erstreckt sich von einem Umfangsrand nach oben, der das
Achsloch begrenzt und der einen Innenumfang besitzt. Mindestens
eine Positionieraussparung ist in einem unteren Abschnitt des Innenumfangs
des Flansches vorgesehen. Das Achsrohr weist mindestens einen Vorsprung
an einem unteren Abschnitt seines Außenumfangs auf. Das Achsrohr erstreckt
sich durch das Achsloch der Basis, wobei der untere Abschnitt des
Außenumfangs
des Achsrohres mit dem unteren Abschnitt des inneren Umfangs des
Achsloches der Basis in Eingriff ist und wobei der Vorsprung des
Achsrohres mit der Positionieraussparung der Basis in Eingriff ist.
Mindestens ein federnder Hakenstab ist im rohrförmigen Körper des Achsrohres ausgebildet
und mit einem Haken versehen, der zum zuverlässigen Festhalten eines Stators um
das Achsrohr herum und zum sicheren Festhalten mindestens eines
Lagers im Achsrohr vorgesehen ist.
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Weitere
Einzelheiten, Vorteil und Merkmale der Erfindung werden in Verbindung
mit der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Zeichnungen deutlich.
Es zeigten.
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1 eine räumliche Explosionsdarstellung einer
bekannten Kombination einer Basis und eines Achsrohres,
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2 eine räumliche Explosionsdarstellung einer
anderen bekannten Kombination einer Basis und eines Achsrohres,
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3 eine Schnittdarstellung
eines bekannten Gleichstromventilators,
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4 eine räumliche Explosionsdarstellung einer
ersten Ausführungsform
einer Kombination einer Basis und eines Achsrohres gemäß der vorliegenden
Erfindung,
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5 eine Draufsicht auf die
Basis und das Achsrohr gemäß 4 nach dem Zusammenbau,
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6, einen Schnitt entlang
der Schnittlinie 6-6 in 5,
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7 eine Schnittdarstellung
eines Motors mit der Basis und dem Achsrohr gemäß 4,
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7 eine Schnittdarstellung
eines Motors mit der Basis und dem Achsrohr gemäß 4,
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8 eine räumliche Explosionsdarstellung einer
zweiten Ausbildung der Kombination einer Basis und eines Achsrohres
gemäß der vorliegenden Erfindung,
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9 eine Draufsicht auf die
Basis und das Achsrohr gemäß 8 nach dem Zusammenbau,
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10 einen Schnitt entlang
der Schnittlinie 10-10 in 9,
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11 eine vergrößerte Darstellung
des Details 11 in 10,
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12 eine Schnittdarstellung
eines Motors mit der Basis und dem Achsrohr gemäß 8,
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13 eine räumliche
Explosionsdarstellung einer dritten Ausführungsform der Kombination einer
Basis und eines Achsrohres gemäß der vorliegenden
Erfindung, und
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14 eine Draufsicht auf die
Basis und das Achsrohr gemäß 13 nach dem Zusammenbau.
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Die
Erfindung wird nachfolgend detailliert beschrieben, wobei gleiche
Teile wie bei dem Stand der Technik mit denselben Bezugsziffern
bezeichnet sind.
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4 zeigt eine räumliche
Explosionsdarstellung einer ersten Ausführungsform einer Kombination
einer Basis und eines Achsrohres gemäß der vorliegenden Erfindung. 5 zeigt eine Draufsicht auf
die Basis und das Achsrohr gemäß 4 nach dem Zusammenbau. 6 zeigt einen Schnitt entlang
der Schnittlinie 6-6 in 5. 7 zeigt einen Schnitt durch
einen Motor, der eine Basis und ein Achsrohr gemäß 4 verwendet.
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vorzugsweise
im Zentrum der Basis 10 vorgesehen ist. Ein Flansch 102 erstreckt
sich von einem das axiale Loch 101 begrenzenden Umfangsrand
in einer zur axialen Richtung der Basis 10 parallelen Richtung
nach oben. Mindestens eine Positionieraussparung 103 ist
in einem unteren Abschnitt eines Innenumfangs des Flansches 102 vorgesehen. Das
Achsrohr 11 ist vorzugsweise aus einem federnden Material
wie einem Kunststoffmaterial hergestellt. Das Achsrohr 11 weist
mindestens einen Positioniervorsprung 111 an einem unteren
Abschnitt seines Außenumfangs
auf. Das Achsrohr 11 weist außerdem einen rohrförmigen Körper mit
mindestens einem federnden Hakenstab 112 auf. Bei der ersten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Kombination
sind drei federnde Hakenstäbe 112 vorgesehen, die
jeweils durch zwei voneinander beabstandete Längsschlitze 113 gebildet
sind. An einem distalen Abschnitt jedes federnden Hakenstabes 112 ist
ein Haken 114 ausgebildet. Der Haken 114 jedes
federnden Hakenstabes 112 ist normalerweise in einer Position
radial außerhalb
des Außenumfangs
des Achsrohres 11, um einen Stator 13 festzulegen.
Am Innenumfang des Achsrohres 11 sind außerdem eine
Anzahl Blöcke 115 (bei
dieser Ausführungsform
drei Stück)
ausgebildet, die zwischen den federnden Hakenstäben 112 lokalisiert
sind.
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Gemäß den 6 und 7 ist der untere Abschnitt des Außenumfangs
des Achsrohres 11 mit dem Innenumfang des Flansches 102 fest
in Eingriff, wobei der Vorsprung 111 in der Positionieraussparung 103 festgelegt
ist. Folglich ist die Eingrifffestigkeit zwischen dem Achsrohr 11 und
der Basis 10 erhöht,
wobei gleichzeitig eine Drehung des Achsrohres 11 in Bezug
auf die Basis 10 sowie eine Bewegung des Achsrohres 11 in
Bezug auf die Basis 10 nach oben verhindert wird.
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Eine
Schaltungsplatte 12 und ein Stator 13 werden vorher
miteinander verbunden und anschließend um das Achsrohr 11 herum
angebracht, wobei sich der Flansch 102 der Basis 10 durch
ein (nicht mit einer Bezugsziffer bezeichnetes) zentrales Loch der Schaltungsplatte 12 hindurcherstreckt
und wobei die Haken 114 der federnden Hakenstäbe 112 an
einer oberen Stirnfläche
des Stators 13 anliegen. Hierdurch wird ein ein zentrales
Loch 130 des Stators begrenzender Innenumfang durch die
Federung der federnden Hakenstäbe 12 gehalten.
Nachfolgend werden zwei Lager 14 (bei denen es sich vorzugsweise um
Kugellager handelt) kraftvoll in das Achsrohr 11 eingesetzt,
bis die Lager 14 an der Oberseite und an der Unterseite
der Blöcke 115 anliegen.
Die Lager 14 üben
eine radial nach außen
gerichtete Kraft auf das Achsrohr 11 und auf die federnden
Hakenstäbe 112 aus.
Daraus resultiert eine zuverlässige
Positionierung des Stators 13 an der Außenseite des Achsrohres 11 und
der Lager 14 im Inneren des Achsrohres 11. Eine
Welle 21 eines Rotors 20 erstreckt sich drehbar
durch die Lager 14. Ein Festhalteelement 15 (beispielsweise
eine C-förmige
Klammer) ist an einem distalen Ende der Welle 21 angebracht,
es verhindert eine Bewegung des Rotors 20 nach oben, wenn
sich die Welle 21 dreht. Die Welle 21 wird folglich
daran gehindert, sich von den Lagern 14 und dem Achsrohr 11 zu
lösen.
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Wie
aus den 4 bis 7 ersichtlich ist, verhindert
die Kombination der Basis 10 und des Achsrohres 11 der
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung nicht nur eine Drehung des Achsrohres 11 in
Bezug auf die Basis 10 sondern außerdem auch eine Aufwärtsbewegung
des Achsrohres 11 in Bezug auf die Basis 10, was
durch die Verwendung des Vorsprunges 111 und der Positionierausnehmung 103 erreicht
wird, wodurch außerdem
der Stator 13, die Lager 14 und die Welle 21 an
Ort und Stelle zuverlässig
festgelegt werden, wobei der Stator 13, die Lager 14 und
die Welle 21 zueinander koaxial positioniert sind. Der
Zusammenbau des Stators 13 ist zuverlässiger, die Rotation des Rotors 20 ist
stabiler, ein aus einer Umwucht resultierendes Geräusch des Motors
wird vermieden und die Lebensdauer des Motors wird verlängert. Außerdem kann
die Basis 10 einer bestimmten Spezifikation in Kombination
mit Statoren 13 unterschiedlicher Spezifikationen verwendet werden, in
dem das Achsrohr ausgewechselt wird. Folglich ist der Auf- bzw.
Zusammenbau des Motorstators flexibler.
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8 zeigt eine räumliche
Explosionsdarstellung einer zweiten Ausführungsform der Kombination
einer Basis und eines Achsrohres gemäß der vorliegenden Erfindung. 9 zeigt eine Draufsicht auf
die Basis und das Achsrohr gemäß 4 nach dem Zusammenbau. 10 verdeutlicht einen Schnitt
entlang der Schnittlinie 10-10 in 9. 11 zeigt das Detail 11 gemäß 10 in einem größeren Maßstab. 12 verdeutlicht einen Schnitt eines
Motors, der eine Basis und ein Achsrohr gemäß 8 benutzt.
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Bei
der Ausführungsform
gemäß den 8 bis 12 weist die Basis 10 eine mehreckige
Positionieraussparung 103' auf
und das Achsrohr 11 weist einen entsprechenden mehreckigen
Vorsprung 111' auf,
der zum Formschluss mit der mehreckigen Positionieraussparung 103 der
Basis 10 vorgesehen ist. Die Eingriff- bzw. Verbindungsfestigkeit zwischen
der Basis 10 und dem Achsrohr 11 ist auf diese
Weise weiter verbessert. Die mehreckige Positionieraussparung 103' und der daran
angepasste mehreckige Vorsprung 111' können dreieckig, quadratisch,
elliptisch, rechteckig, fünfeckig
oder dergleichen ausgebildet sein. Die mehreckige Positionieraussparung 103' und der mehreckige
Vorsprung 111' sind
in ihrer Gestalt aneinander angepasst, das heißt zueinander komplementär ausgebildet.
Das Bodenende des Achsrohres 11 ist bei dieser Ausführungsform
ein geschlossenes Ende 116, um einen Speicher 117 für Schmieröl zu bilden,
wenn ein Schmierlager 16 (siehe 12) verwendet wird. Ein Festhalteelement 15', das eine Aufwärtsbewegung
der Welle 21 des Rotors 20 während der Drehung des Rotors 20 verhindert,
ist zwischen einem Boden des Schmierlagers 16 und einer
oberseitigen Stirnfläche
des Speichers 117 festgelegt. Wie in 12 dargestellt ist, ist das Festhalteelement 15' in einer ringförmigen Rille 211 an
einem distalen Ende der Welle 21 lokalisiert, um ein Loslösen der
Welle 21 vom Schmierlager 16 und dem Achsrohr 11 zu
verhindern. Wie aus 8 ersichtlich
ist, ist die oberseitige Stirnfläche
des Flansches 102 der Basis 10 mit einer Vielzahl
von sich radial erstreckenden Rippen 104 oder sich radial
erstreckenden gezackten Flächen
versehen. Die Rippen 104 sind mit dem Flansch 102 materialeinstückig ausgebildet
und verformbar, da sie aus Kunststoffmaterial hergestellt sind.
Wenn der Stator 13 um das Achsrohr 11 herum angebracht
wird, werden die Rippen 104 deformiert, wenn sie der Kraft
vom Stator 13 ausgesetzt sind, wodurch die Position der
Haken 114 der federnden Hakenstäbe 112 an der oberseitigen Stirnfläche des
Flansches 102 der Basis 10 in axialer Richtung
eingestellt werden, während
der Stator 13 zusammengebaut wird, und wodurch der Stator 13 durch
die Haken 114 der federnden Hakenstäbe 112 zuverlässig festgehalten
wird.
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13 verdeutlicht in einer
räumlichen
Explosionsdarstellung eine dritte Ausführungsform der Kombination
einer Basis und eines Achsrohres gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die 14 verdeutlicht
eine Draufsicht auf die Basis und das Achsrohr gemäß 13 nach dem Zusammenbau.
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Gemäß der Ausführungsform,
wie sie in den 13 und 14 dargestellt ist, weist
die Basis 10 eine elliptische Positionieraussparung 103'' und das Achsrohr 11 einen
elliptischen Vorsprung 111'' auf, der zum
Eingreifen in die elliptische Positionieraussparung 103'' der Basis 10 vorgesehen
ist. Die Festigkeit der Verbindung zwischen der Basis und dem Achsrohr 11 wird
hierdurch weiter verbessert. Das Achsrohr 11 weist außerdem an
seinem Innenumfang einen Streifen 118 auf und der Stator 13 ist
an dem Innenumfang seines zentralen Loches 130 mit einer
Rille 131 ausgebildet, die zum Formschluss mit dem Streifen 118 vorgesehen
ist. Wenn der Stator 13 durch die Haken 114 der
federnden Hakenstäbe
112 am Außenumfang
des Achsrohres 11 festgehalten wird, greift der Streifen 118 des Achsrohres 11 in
die Rille 131 des Stators 13 ein, um eine Drehung
des Achsrohres 11 relativ zum Stator 13 zu verhindern.
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Oben
wurde die Erfindung in Verbindung mit speziellen Ausführungsformen
beschrieben, es versteht sich jedoch, dass diese Beschreibungen
den Umfang der Erfindung nicht begrenzen und dass alle Modifikationen
und Variationen, die den Geist der Erfindung nicht verlassen, von
den nachfolgenden Ansprüchen
erfasst werden.