JP2003009461A - バイパス吐出しモータアセンブリ、モータアセンブリ用マフラ及びモータアセンブリ用冷却ファンハウジング - Google Patents
バイパス吐出しモータアセンブリ、モータアセンブリ用マフラ及びモータアセンブリ用冷却ファンハウジングInfo
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
- H02K9/04—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
- H02K9/06—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium with fans or impellers driven by the machine shaft
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D25/00—Pumping installations or systems
- F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
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- F04D25/082—Units comprising pumps and their driving means the working fluid being air, e.g. for ventilation the unit having provision for cooling the motor
-
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
- F04D29/5806—Cooling the drive system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
- F04D29/661—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/663—Sound attenuation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
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- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 モータの冷却ファンにより発生する騒音の量
を著しく減少せしめるモータ冷却ファンハウジングを提
供すること。 【解決手段】 騒音の減少を改善するバイパス吐出しモ
ータアセンブリ１０であって、回転可能なシャフト１８
を有するモータアセンブリ１４を包含する。作動空気フ
ァンアセンブリ１２及び冷却ファン３２は、シャフト１
８により回転させられる。冷却ファンハウジング２０
は、モータハウジング１４に連結されて冷却ファン３２
を部分的に取り囲む。冷却ファンハウジング２０は、冷
却ファン３２により冷却ファンハウジング２０内に吸い
込む冷却空気を半径方向に受け入れる少なくともひとつ
の半径方向空気入口ポート６０（図３），１２０（図
５）を有する。
を著しく減少せしめるモータ冷却ファンハウジングを提
供すること。 【解決手段】 騒音の減少を改善するバイパス吐出しモ
ータアセンブリ１０であって、回転可能なシャフト１８
を有するモータアセンブリ１４を包含する。作動空気フ
ァンアセンブリ１２及び冷却ファン３２は、シャフト１
８により回転させられる。冷却ファンハウジング２０
は、モータハウジング１４に連結されて冷却ファン３２
を部分的に取り囲む。冷却ファンハウジング２０は、冷
却ファン３２により冷却ファンハウジング２０内に吸い
込む冷却空気を半径方向に受け入れる少なくともひとつ
の半径方向空気入口ポート６０（図３），１２０（図
５）を有する。
Description
【０００１】
【技術分野】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ームモータのよ
うな電気エネルギを機械エネルギに変換する機械の技術
分野に属するものである。このような機械においては、
ひとつのファン系統で作動空気を動かし、もうひとつの
ファン系統でモータに周囲空気を吸い込んでモータの巻
線を冷却するのが典型的である。特に本発明は、モータ
の冷却ファンにより発生する騒音（ノズル）の量を著し
く減少せしめるために冷却空気を半径方向に流入するた
めに設けられているマフラを備えているモータ冷却ファ
ンハウジングに関する。
源とを別々に設けているバイパスバキュームモータのよ
うな電気エネルギを機械エネルギに変換する機械の技術
分野に属するものである。このような機械においては、
ひとつのファン系統で作動空気を動かし、もうひとつの
ファン系統でモータに周囲空気を吸い込んでモータの巻
線を冷却するのが典型的である。特に本発明は、モータ
の冷却ファンにより発生する騒音（ノズル）の量を著し
く減少せしめるために冷却空気を半径方向に流入するた
めに設けられているマフラを備えているモータ冷却ファ
ンハウジングに関する。
【０００２】
【背景技術】バイパスバキュームモータは、当業界にお
いて周知である。一例をあげると、水を含んだ作業空気
を吸い出す湿式真空掃除機がある。作業空気は水やほこ
りのような異物を含んでいるので、このモータを冷却す
るために流す空気流れを発生させるのには別のファンを
設けている。もしモータが冷却されなければ、モータの
寿命は著しく短くなってしまう。
いて周知である。一例をあげると、水を含んだ作業空気
を吸い出す湿式真空掃除機がある。作業空気は水やほこ
りのような異物を含んでいるので、このモータを冷却す
るために流す空気流れを発生させるのには別のファンを
設けている。もしモータが冷却されなければ、モータの
寿命は著しく短くなってしまう。
【０００３】すべてのバキュームモータについていえる
ことであるが、バキュームモータの作動時の騒音レベル
は比較的高く、これが関心事となっている。この騒音
は、ファン及びこれに隣接する構体の固定部分のところ
をファン先端がかすめて通るときに発生する。この騒音
は音としてもうるさいばかりでなく、エネルギの損失と
もなっている。このため、バキュームモータの騒音の量
を減少せしめることが望まれている。
ことであるが、バキュームモータの作動時の騒音レベル
は比較的高く、これが関心事となっている。この騒音
は、ファン及びこれに隣接する構体の固定部分のところ
をファン先端がかすめて通るときに発生する。この騒音
は音としてもうるさいばかりでなく、エネルギの損失と
もなっている。このため、バキュームモータの騒音の量
を減少せしめることが望まれている。
【０００４】従来、作動空気を吸い込むためのファンア
センブリとは別個のハウジング内にモータを保持すると
いうことが行われていた。典型的には、このモータハウ
ジングの上にモータ冷却ファンハウジングを設けて、こ
の中にファンを収容し、これにより冷却空気をモータに
流すのである。冷却ファンの騒音を減少せしめるひとつ
の改善が米国特許第４，６８４，８３５号明細書に開示
されている。この米国特許においては、空気はモータ冷
却ファンによりモータ冷却ファンハウジング内に軸方向
に吸い込まれる。この米国特許の発明の内容は、冷却フ
ァンに関して空気入口を半径方向に向け先細りにした構
成にしたことにある。これは従来技術よりも優れた改善
であると分かっているけれども、空気が依然として軸方
向に吸い込まれ、そして例えば騒音が冷却ファン及びこ
れを囲繞しているハウジングから容易に発生する。
センブリとは別個のハウジング内にモータを保持すると
いうことが行われていた。典型的には、このモータハウ
ジングの上にモータ冷却ファンハウジングを設けて、こ
の中にファンを収容し、これにより冷却空気をモータに
流すのである。冷却ファンの騒音を減少せしめるひとつ
の改善が米国特許第４，６８４，８３５号明細書に開示
されている。この米国特許においては、空気はモータ冷
却ファンによりモータ冷却ファンハウジング内に軸方向
に吸い込まれる。この米国特許の発明の内容は、冷却フ
ァンに関して空気入口を半径方向に向け先細りにした構
成にしたことにある。これは従来技術よりも優れた改善
であると分かっているけれども、空気が依然として軸方
向に吸い込まれ、そして例えば騒音が冷却ファン及びこ
れを囲繞しているハウジングから容易に発生する。
【０００５】したがって、空気入口がハウジングの外か
らモータ内へ空気流れを、乱流、動揺、空気の脱渦流を
生ぜずに騒音をなくすようにして、取込んでいくモータ
冷却ファンハウジングが当業界で要望されているもので
ある。
らモータ内へ空気流れを、乱流、動揺、空気の脱渦流を
生ぜずに騒音をなくすようにして、取込んでいくモータ
冷却ファンハウジングが当業界で要望されているもので
ある。
【０００６】
【発明の開示】以上から明らかなように、本発明の目的
は、モータ冷却ファンの上に配設されている半径方向空
気入口を有するモータ冷却ファンハウジングを提供する
ことにある。
は、モータ冷却ファンの上に配設されている半径方向空
気入口を有するモータ冷却ファンハウジングを提供する
ことにある。
【０００７】本発明の他の目的は、上述したモータ冷却
ファンハウジングであって、冷却ファンの上の平面内に
配設されているマフラを包含し、このマフラが周囲空気
を冷却ファンの上の領域に半径方向に吸い込み、それか
ら集合した空気を軸方向に吸い込むようにしたモータ冷
却ファンハウジングを提供することにある。
ファンハウジングであって、冷却ファンの上の平面内に
配設されているマフラを包含し、このマフラが周囲空気
を冷却ファンの上の領域に半径方向に吸い込み、それか
ら集合した空気を軸方向に吸い込むようにしたモータ冷
却ファンハウジングを提供することにある。
【０００８】本発明の更に他の目的は、上述したモータ
冷却ファンハウジングであって、マフラが頂板から延び
ている複数のベーンを包含し、各隣接するベーン間に半
径方向空気入口ポートを形成しているモータ冷却ファン
ハウジングを提供することにある。
冷却ファンハウジングであって、マフラが頂板から延び
ている複数のベーンを包含し、各隣接するベーン間に半
径方向空気入口ポートを形成しているモータ冷却ファン
ハウジングを提供することにある。
【０００９】本発明の更に他の目的は、上述したモータ
冷却ファンハウジングであって、各ベーンが、頂板の外
周部と同心的に整列させられている外側半径方向部分
と、この外側半径方向部分から頂板の中心に向かって延
びている内側半径方向部分とを有するようにベーンを構
成するようにしたモータ冷却ファンハウジングを提供す
ることにある。
冷却ファンハウジングであって、各ベーンが、頂板の外
周部と同心的に整列させられている外側半径方向部分
と、この外側半径方向部分から頂板の中心に向かって延
びている内側半径方向部分とを有するようにベーンを構
成するようにしたモータ冷却ファンハウジングを提供す
ることにある。
【００１０】本発明の更に他の目的は、上述したマフラ
であって、単位体の構成であり既存の冷却ファンモータ
に適応することができるマフラを提供すること、又は冷
却ファンハウジングと一体になっているマフラを提供す
ることにある。
であって、単位体の構成であり既存の冷却ファンモータ
に適応することができるマフラを提供すること、又は冷
却ファンハウジングと一体になっているマフラを提供す
ることにある。
【００１１】本発明の更に他の目的は、上述したマフラ
であって、頂板と実質的に平行なファン板を備え、また
複数の外周壁がファン板を頂板に接続し、更に外側曲線
状壁が対応する外周壁から内向きに延びているマフラを
提供することにある。
であって、頂板と実質的に平行なファン板を備え、また
複数の外周壁がファン板を頂板に接続し、更に外側曲線
状壁が対応する外周壁から内向きに延びているマフラを
提供することにある。
【００１２】本発明の更に他の目的は、上述したマフラ
であって、各曲線状壁が対応する外周壁から内向きに延
び、これにより半径方向空気入口ポートがファン板と頂
板との間の中心部に設けられている流れ開口に続いてい
るマフラを提供することにある。
であって、各曲線状壁が対応する外周壁から内向きに延
び、これにより半径方向空気入口ポートがファン板と頂
板との間の中心部に設けられている流れ開口に続いてい
るマフラを提供することにある。
【００１３】本発明の更に他の目的は、上述したマフラ
であって、ファン板が流れ開口に隣接している複数のノ
ッチを有し、これらの各ノッチが各隣接する曲線状壁間
に配設されているマフラを提供することにある。
であって、ファン板が流れ開口に隣接している複数のノ
ッチを有し、これらの各ノッチが各隣接する曲線状壁間
に配設されているマフラを提供することにある。
【００１４】本発明の以上述べた目的は、騒音の減少を
改善するバイパス吐出しモータアセンブリであって、回
転可能なシャフトを有するモータハウジングと、前記シ
ャフトにより回転させられる作動空気ファンアセンブリ
と、前記シャフトにより回転させられる冷却ファンと、
前記モータハウジングに連結されて前記冷却ファンを部
分的に取り囲む冷却ファンハウジングとを包含し、前記
冷却ファンハウジングが前記冷却ファンにより前記冷却
ファンハウジング内に吸い込む冷却空気を半径方向に受
け入れる少なくともひとつの半径方向空気入口ポートを
有しているモータアセンブリ、により達成される。
改善するバイパス吐出しモータアセンブリであって、回
転可能なシャフトを有するモータハウジングと、前記シ
ャフトにより回転させられる作動空気ファンアセンブリ
と、前記シャフトにより回転させられる冷却ファンと、
前記モータハウジングに連結されて前記冷却ファンを部
分的に取り囲む冷却ファンハウジングとを包含し、前記
冷却ファンハウジングが前記冷却ファンにより前記冷却
ファンハウジング内に吸い込む冷却空気を半径方向に受
け入れる少なくともひとつの半径方向空気入口ポートを
有しているモータアセンブリ、により達成される。
【００１５】本発明の以上述べた目的は、また、冷却フ
ァンを包含するモータアセンブリ用のマフラであって、
頂板と、この頂板から延びている複数のベーンと、これ
ら複数のベーンの少なくとも一部分から延びている側壁
とを包含し、前記ベーンの各々が、前記頂板の外周部と
整列させられている外側半径方向部分と、前記頂板の外
周部から前記頂板の中心に向かって延びている内側半径
方向部分とを有し、かつ前記側壁が前記モータアセンブ
リに連結されるようになっているマフラ、により達成さ
れる。
ァンを包含するモータアセンブリ用のマフラであって、
頂板と、この頂板から延びている複数のベーンと、これ
ら複数のベーンの少なくとも一部分から延びている側壁
とを包含し、前記ベーンの各々が、前記頂板の外周部と
整列させられている外側半径方向部分と、前記頂板の外
周部から前記頂板の中心に向かって延びている内側半径
方向部分とを有し、かつ前記側壁が前記モータアセンブ
リに連結されるようになっているマフラ、により達成さ
れる。
【００１６】本発明の以上述べた目的は、更に、冷却フ
ァンを包含するモータアセンブリ用の冷却ファンハウジ
ングであって、側壁と、この側壁から一体に延びている
マフラとを包含し、前記マフラが前記冷却ファンにより
前記冷却ファンハウジング内に吸い込まれる空気を受け
入れる少なくともひとつの半径方向空気入口ポートを有
し、かつ前記マフラが、頂板と、ファン室壁と、前記頂
板の少なくとも一部分を前記ファン室壁に接続する複数
の外周壁と、前記頂板と実質的に平行なファン板と、こ
のファン板を前記頂板に接続する複数の外側曲線状壁と
を包含し、前記外側曲線状壁の各々が前記外周壁の対応
するひとつから延びており、かつ前記外側曲線状壁の各
々が前記対応する外周壁から内向きに延びている冷却フ
ァンハウジング、により達成される。
ァンを包含するモータアセンブリ用の冷却ファンハウジ
ングであって、側壁と、この側壁から一体に延びている
マフラとを包含し、前記マフラが前記冷却ファンにより
前記冷却ファンハウジング内に吸い込まれる空気を受け
入れる少なくともひとつの半径方向空気入口ポートを有
し、かつ前記マフラが、頂板と、ファン室壁と、前記頂
板の少なくとも一部分を前記ファン室壁に接続する複数
の外周壁と、前記頂板と実質的に平行なファン板と、こ
のファン板を前記頂板に接続する複数の外側曲線状壁と
を包含し、前記外側曲線状壁の各々が前記外周壁の対応
するひとつから延びており、かつ前記外側曲線状壁の各
々が前記対応する外周壁から内向きに延びている冷却フ
ァンハウジング、により達成される。
【００１７】本発明の以上述べた目的及び従来技術より
も優れている本発明の利点（これらの利点は下記の説明
から明らかになるであろう）は、以下に述べられている
と共に特許請求の範囲に記載されている改善により達成
される。
も優れている本発明の利点（これらの利点は下記の説明
から明らかになるであろう）は、以下に述べられている
と共に特許請求の範囲に記載されている改善により達成
される。
【００１８】本発明の目的、技術及び構成を完全に理解
するために、下記の詳細な説明及び添付図面が次に参照
される。
するために、下記の詳細な説明及び添付図面が次に参照
される。
【００１９】
【発明を実施するための最良の形態】図１〜図４を参照
するに、バイパス吐出しモータアセンブリは符号１０に
より総括的に示されている。このアセンブリ１０は、符
号１２により総括的に示されている作動空気ファンアセ
ンブリを包含する。そして、このアセンブリ１２は、当
業界においてよく知られていると同様に、シャフト１８
を回転せしめるモータ１６を包含するモータハウジング
１４に関して軸方向に配設されている。符号２０により
総括的に示されている冷却ファンハウジングは、作動空
気ファンアセンブリ１２と反対側の位置でモータハウジ
ング１４に連結されている。アセンブリ１２は、作動空
気ファン２２を包含し、また必要とならば固定ファン２
４を包含する。これらのファン２２及び２４は、空気入
口２８を形成するシュラウド２６により囲繞されてい
る。モータ１６の作動により、シャフト１８は作動空気
ファン２２を回転せしめ、空気入口２８を通して作動空
気を吸い込む。作動空気は、それから、適当な設備での
使用のために吐出し部３０を通してファン２２によリ追
い出される。
するに、バイパス吐出しモータアセンブリは符号１０に
より総括的に示されている。このアセンブリ１０は、符
号１２により総括的に示されている作動空気ファンアセ
ンブリを包含する。そして、このアセンブリ１２は、当
業界においてよく知られていると同様に、シャフト１８
を回転せしめるモータ１６を包含するモータハウジング
１４に関して軸方向に配設されている。符号２０により
総括的に示されている冷却ファンハウジングは、作動空
気ファンアセンブリ１２と反対側の位置でモータハウジ
ング１４に連結されている。アセンブリ１２は、作動空
気ファン２２を包含し、また必要とならば固定ファン２
４を包含する。これらのファン２２及び２４は、空気入
口２８を形成するシュラウド２６により囲繞されてい
る。モータ１６の作動により、シャフト１８は作動空気
ファン２２を回転せしめ、空気入口２８を通して作動空
気を吸い込む。作動空気は、それから、適当な設備での
使用のために吐出し部３０を通してファン２２によリ追
い出される。
【００２０】冷却ファンハウジング２０は、モータハウ
ジング１４にしっかりと取り付けられて、冷却ファン３
２を取り囲む。従来技術の説明で述べたように、冷却フ
ァンハウジング２０は、この冷却ファンハウジングを通
して空気をモータハウジング１４内に吸い込むための複
数の軸方向開口３４を有する。これらの軸方向開口は、
すべて、冷却ファン３２の外側に位置する。ハウジング
２０は、差込み用環状溝３６を有する。ハウジング１４
及び２０は、冷却空気がモータの巻線を通過した後にこ
の冷却空気を放出する目的のための複数の流出穴３８を
包含する。
ジング１４にしっかりと取り付けられて、冷却ファン３
２を取り囲む。従来技術の説明で述べたように、冷却フ
ァンハウジング２０は、この冷却ファンハウジングを通
して空気をモータハウジング１４内に吸い込むための複
数の軸方向開口３４を有する。これらの軸方向開口は、
すべて、冷却ファン３２の外側に位置する。ハウジング
２０は、差込み用環状溝３６を有する。ハウジング１４
及び２０は、冷却空気がモータの巻線を通過した後にこ
の冷却空気を放出する目的のための複数の流出穴３８を
包含する。
【００２１】図２〜図４に最も良く見られるように、符
号４０により総括的に示されている半径方向流入冷却フ
ァンハウジングアダプタがモータ冷却ファンハウジング
２０に連結されている。このアダプタ４０は、摩擦ばめ
により、又は例えばねじ、クリップのような機械的な固
定具により、若しくはこれらと機能が同等な手段によ
り、冷却ファンハウジング２０に取り付けられる。そし
て、このアダプタ４０は、冷却ファンハウジング２０の
上の平面内に配設されているマフラ４２を包含する。マ
フラ４２は頂板４４を包含し、この頂板は外周部４６と
冷却ファン３２から遠く離れて面する露出表面４８とを
有する。頂板４４は、また、冷却ファン３２に面する内
側表面５０を有する。ファン板５４はマフラ４２から延
びており、本例において、ファン板は前記頂板４４と実
質的に平行である。また、側壁５６が前記ファン板５４
から下向きにかつ実質的に垂直に延びている。複数の摩
擦リブ５８が、アダプタをファンハウジング２０に連結
する目的のために側壁５６の外面又は内面に設けられ
る。実際に、図１に見られるように、側壁５６は環状溝
３６内に受け入れられる。
号４０により総括的に示されている半径方向流入冷却フ
ァンハウジングアダプタがモータ冷却ファンハウジング
２０に連結されている。このアダプタ４０は、摩擦ばめ
により、又は例えばねじ、クリップのような機械的な固
定具により、若しくはこれらと機能が同等な手段によ
り、冷却ファンハウジング２０に取り付けられる。そし
て、このアダプタ４０は、冷却ファンハウジング２０の
上の平面内に配設されているマフラ４２を包含する。マ
フラ４２は頂板４４を包含し、この頂板は外周部４６と
冷却ファン３２から遠く離れて面する露出表面４８とを
有する。頂板４４は、また、冷却ファン３２に面する内
側表面５０を有する。ファン板５４はマフラ４２から延
びており、本例において、ファン板は前記頂板４４と実
質的に平行である。また、側壁５６が前記ファン板５４
から下向きにかつ実質的に垂直に延びている。複数の摩
擦リブ５８が、アダプタをファンハウジング２０に連結
する目的のために側壁５６の外面又は内面に設けられ
る。実際に、図１に見られるように、側壁５６は環状溝
３６内に受け入れられる。
【００２２】マフラ４２は、符号６０により総括的に示
されている複数の均一に配設された半径方向空気入口ポ
ートを包含する。各半径方向空気入口ポート６０は、マ
フラ４２のまわりに半径方向に配設されて、最初に冷却
空気を冷却ファンハウジング内に半径方向に引き込み、
それから冷却空気をハウジングを通して軸方向に再び向
ける。これらのポート６０は、頂板４４とファン板５４
との間に形成されていると共に、これらの板間に配設さ
れている複数のベーン６２を有し、これらのベーン６２
は外周部４６から内向きに曲線状に延びている。各ベー
ン６２は、外周部４６と同心的に整列させられている外
側半径方向部分６４を包含する。好適には、外側半径方
向部分６４は頂板４４の外周部と一致する。しかしなが
ら、この外側半径方向部分６４は頂板よりも直径を小さ
くすることができる。いずれの場合においても、各外側
半径方向部分６４は外周部４６から頂板４４の中心に向
かって内向きに延びる。内側案内部分６６は、中央室６
８を形成するために頂板４４の中心に到達する前に終っ
ている。部分６４及び６６の位置及び曲率は、ハウジン
グを通しての空気流れを最大にしまたファン３２により
発生する騒音を最小にするように調整することができる
ことを認識されよう。ポート６０は、各外側半径方向部
分が板４４と５４との間に延びる傾斜縁７０を有してい
ることにより、更に限定されている。そして、ポート縁
７２は外周部から頂板の中心に向かって内向きに垂直に
延びている。
されている複数の均一に配設された半径方向空気入口ポ
ートを包含する。各半径方向空気入口ポート６０は、マ
フラ４２のまわりに半径方向に配設されて、最初に冷却
空気を冷却ファンハウジング内に半径方向に引き込み、
それから冷却空気をハウジングを通して軸方向に再び向
ける。これらのポート６０は、頂板４４とファン板５４
との間に形成されていると共に、これらの板間に配設さ
れている複数のベーン６２を有し、これらのベーン６２
は外周部４６から内向きに曲線状に延びている。各ベー
ン６２は、外周部４６と同心的に整列させられている外
側半径方向部分６４を包含する。好適には、外側半径方
向部分６４は頂板４４の外周部と一致する。しかしなが
ら、この外側半径方向部分６４は頂板よりも直径を小さ
くすることができる。いずれの場合においても、各外側
半径方向部分６４は外周部４６から頂板４４の中心に向
かって内向きに延びる。内側案内部分６６は、中央室６
８を形成するために頂板４４の中心に到達する前に終っ
ている。部分６４及び６６の位置及び曲率は、ハウジン
グを通しての空気流れを最大にしまたファン３２により
発生する騒音を最小にするように調整することができる
ことを認識されよう。ポート６０は、各外側半径方向部
分が板４４と５４との間に延びる傾斜縁７０を有してい
ることにより、更に限定されている。そして、ポート縁
７２は外周部から頂板の中心に向かって内向きに垂直に
延びている。
【００２３】使用において、アダプタ４０は冷却ファン
ハウジング２０にこれら２つの要素間の簡単な摩擦ばめ
でもって取り付けることができる。ファン板５４は、マ
フラ４２が冷却ファン３２の上の平面内に維持されるこ
とを保証するために使用されていることを認識されよ
う。冷却ファン３２が回転すると、空気はポート６０を
通して引き込まれ、それからベーン６２によって中央室
６８内に案内される。空気が中央室６８内に集まって旋
回すると、空気はそれから冷却ファン３２により軸方向
に引き出され、モータ１６内の主熱発生要素であるモー
タの巻線を横切って排出される。冷却空気は、モータの
巻線により発生した熱を消散せしめ、穴３８を通して排
出される。アダプタ４０及びその関連する構成が従来例
の冷却ファンにより発生する騒音の量を約２ｄＢほど減
少せしめることが認められている。これは、当業界にお
いては顕著な改善である。アダプタ４０は、特に、当業
界にすでに存在しているモータアセンブリを改装するた
めに適当である。
ハウジング２０にこれら２つの要素間の簡単な摩擦ばめ
でもって取り付けることができる。ファン板５４は、マ
フラ４２が冷却ファン３２の上の平面内に維持されるこ
とを保証するために使用されていることを認識されよ
う。冷却ファン３２が回転すると、空気はポート６０を
通して引き込まれ、それからベーン６２によって中央室
６８内に案内される。空気が中央室６８内に集まって旋
回すると、空気はそれから冷却ファン３２により軸方向
に引き出され、モータ１６内の主熱発生要素であるモー
タの巻線を横切って排出される。冷却空気は、モータの
巻線により発生した熱を消散せしめ、穴３８を通して排
出される。アダプタ４０及びその関連する構成が従来例
の冷却ファンにより発生する騒音の量を約２ｄＢほど減
少せしめることが認められている。これは、当業界にお
いては顕著な改善である。アダプタ４０は、特に、当業
界にすでに存在しているモータアセンブリを改装するた
めに適当である。
【００２４】次に図５及び図６を参照するに、半径方向
流入冷却ファンハウジングは符号１００により総括的に
示されている。このハウジング１００は、上記アダプタ
とは、半径方向入口ポート及びその関連するマフラ構成
要素が冷却ファンハウジングと一体にされている点にお
いて異なっている。すなわち、ハウジング１００は符号
１０２により総括的に示されているマフラを包含する。
そして、このマフラ１０２からファン室壁１０４が下向
きに延びており、またこのファン室壁１０４から面取り
部１０６が延びており、更にこの面取り部１０６から側
壁１０８が延びている。更にまた、面取り部１０６の両
端から一対のブラシホルダ１１０が延びており、これら
のブラシホルダ１１０はモータ１６の作動に使用される
一対のカーボンブラシを保持する。
流入冷却ファンハウジングは符号１００により総括的に
示されている。このハウジング１００は、上記アダプタ
とは、半径方向入口ポート及びその関連するマフラ構成
要素が冷却ファンハウジングと一体にされている点にお
いて異なっている。すなわち、ハウジング１００は符号
１０２により総括的に示されているマフラを包含する。
そして、このマフラ１０２からファン室壁１０４が下向
きに延びており、またこのファン室壁１０４から面取り
部１０６が延びており、更にこの面取り部１０６から側
壁１０８が延びている。更にまた、面取り部１０６の両
端から一対のブラシホルダ１１０が延びており、これら
のブラシホルダ１１０はモータ１６の作動に使用される
一対のカーボンブラシを保持する。
【００２５】マフラ１０２は、断続的に下向きに延びる
外周壁１１４を有する頂板１１２を包含する。この頂板
１１２は、冷却ファン３２から遠く離れた面する露出表
面１１６を有する。この露出表面の反対側は、図６に最
も良く見られる内側表面１１８である。
外周壁１１４を有する頂板１１２を包含する。この頂板
１１２は、冷却ファン３２から遠く離れた面する露出表
面１１６を有する。この露出表面の反対側は、図６に最
も良く見られる内側表面１１８である。
【００２６】符号１２０により総括的に示されている複
数の半径方向空気入口ポートが、マフラ１０２のまわり
に半径方向に配設されている。上記マフラ４２の作動に
おいて述べた方法とほとんど同じ方法により、冷却ファ
ン３２の回転が空気を最初に半径方向に吸い込み、それ
から空気が冷却ファンによる軸方向移動のためにマフラ
１０２内に集まる。頂板１１２は、もし必要ならば、シ
ャフト１８に接近することを許す主たる目的のために中
央穴１２２を設けることができる。この場合、穴１２２
による騒音の減少及び空気流れの利益は取るに足らない
ものと考えられる。
数の半径方向空気入口ポートが、マフラ１０２のまわり
に半径方向に配設されている。上記マフラ４２の作動に
おいて述べた方法とほとんど同じ方法により、冷却ファ
ン３２の回転が空気を最初に半径方向に吸い込み、それ
から空気が冷却ファンによる軸方向移動のためにマフラ
１０２内に集まる。頂板１１２は、もし必要ならば、シ
ャフト１８に接近することを許す主たる目的のために中
央穴１２２を設けることができる。この場合、穴１２２
による騒音の減少及び空気流れの利益は取るに足らない
ものと考えられる。
【００２７】マフラ１０２は、頂板１１２からファン板
１２６にまで延びている一連の外側曲線状壁１２４を包
含する。ファン板１２６は、頂板１１２に関して実質的
に平行である。また、ファン板１２６はファン室壁１０
４から実質的に垂直に延びている。各外側曲線状壁１２
４は対応する外周壁１１４から頂板の中心に向かって内
向きに垂直に延びていることを認識されよう。ポート縁
１２８は、各外周壁１１４から頂板１１２の中心に大体
向かって内向きに垂直に延びている。各内側曲線状壁１
３０がポート縁１２８のところで各外側曲線状壁１２４
に面しており、これらの各内側曲線状壁１３０は、本質
的に、次に隣接する外側曲線状壁と対向する表面であ
る。内側曲線状壁１３０は、半径方向空気入口ポート１
２０においてファン板と頂板との間に延びている。外周
壁１１４において、各内側曲線状壁１３０は頂板とファ
ン板との間に延びている傾斜縁１３４を有する。
１２６にまで延びている一連の外側曲線状壁１２４を包
含する。ファン板１２６は、頂板１１２に関して実質的
に平行である。また、ファン板１２６はファン室壁１０
４から実質的に垂直に延びている。各外側曲線状壁１２
４は対応する外周壁１１４から頂板の中心に向かって内
向きに垂直に延びていることを認識されよう。ポート縁
１２８は、各外周壁１１４から頂板１１２の中心に大体
向かって内向きに垂直に延びている。各内側曲線状壁１
３０がポート縁１２８のところで各外側曲線状壁１２４
に面しており、これらの各内側曲線状壁１３０は、本質
的に、次に隣接する外側曲線状壁と対向する表面であ
る。内側曲線状壁１３０は、半径方向空気入口ポート１
２０においてファン板と頂板との間に延びている。外周
壁１１４において、各内側曲線状壁１３０は頂板とファ
ン板との間に延びている傾斜縁１３４を有する。
【００２８】図６に最も良く見られるように、曲線状壁
１２４，１３０は内側表面１１８に沿って頂板の中心に
大体向かって延びている。したがって、半径方向空気入
口ポート１２０はハウジング１００の内部を符号１３６
により総括的に示されている全開口にまで延びている。
ファン板１２６には複数のノッチ１３８が設けられてお
り、これらのノッチ１３８は本実施例では外側と内側と
の曲線状壁１２４と１３０とを面することにより形造ら
れて境界が定められている。当業者には、ノッチ１３８
は冷却空気の流れを促進せしめまた冷却ファンにより発
生する騒音を減少せしめるような形状のタイプに設ける
ことができることを認識されよう。内側曲線状壁１３０
及び外側曲線状壁１２４は、これらの曲線状壁が頂板１
１２の中心に到達する前に、フィンガー４０で収れんし
ている。フィンガー１４０の端は、空気集合室１４２を
形成するために所定の同心区域で終っている。本例にお
いて、冷却ファンは冷却ファン板１２６の下に配設され
ている。したがって、空気は主として入口ポート１２０
から半径方向に吸い込まれ、それから空気集合室１４２
の付近で軸方向に変えられる。この好適な実施例におい
て、ファンはファン板の下に配設されているけれども、
ハウジングは冷却ファンのブレードが空気集合室内にま
で延びて空気流れ特性を更に改善するような構造にする
ことができることを認識されよう。
１２４，１３０は内側表面１１８に沿って頂板の中心に
大体向かって延びている。したがって、半径方向空気入
口ポート１２０はハウジング１００の内部を符号１３６
により総括的に示されている全開口にまで延びている。
ファン板１２６には複数のノッチ１３８が設けられてお
り、これらのノッチ１３８は本実施例では外側と内側と
の曲線状壁１２４と１３０とを面することにより形造ら
れて境界が定められている。当業者には、ノッチ１３８
は冷却空気の流れを促進せしめまた冷却ファンにより発
生する騒音を減少せしめるような形状のタイプに設ける
ことができることを認識されよう。内側曲線状壁１３０
及び外側曲線状壁１２４は、これらの曲線状壁が頂板１
１２の中心に到達する前に、フィンガー４０で収れんし
ている。フィンガー１４０の端は、空気集合室１４２を
形成するために所定の同心区域で終っている。本例にお
いて、冷却ファンは冷却ファン板１２６の下に配設され
ている。したがって、空気は主として入口ポート１２０
から半径方向に吸い込まれ、それから空気集合室１４２
の付近で軸方向に変えられる。この好適な実施例におい
て、ファンはファン板の下に配設されているけれども、
ハウジングは冷却ファンのブレードが空気集合室内にま
で延びて空気流れ特性を更に改善するような構造にする
ことができることを認識されよう。
【００２９】以上述べた２つの実施例、すなわち、一体
ハウジング及び単位アダプタの構成では、ソリッドの頂
板が音に対しての本質的なバリヤを形成し、一方半径方
向空気入口ポートが側部においける音を弱めて、騒音が
容易に消散されて減少させられる。一体型の実施例にお
いては、テストによれば従来技術の構成以上に騒音の減
少があり、全体として４．０ｄＢ（Ａ）ほどであること
がわかった。冷却ファンの外周部に関して半径方向の位
置に空気入口を設けることにより、ファンにより発生し
た騒音が主としてモータハウジング内に反射されて戻さ
れるものと推測される。したがって、冷却ファンの軸方
向又は円筒形コーンから離れた位置に空気入口ポートを
設けることにより、騒音はモータハウジング内に封じ込
められ、一方コーン内の空気はそれから軸方向に再び向
けられる。換言すれば、本発明は冷却ファンの正常の軸
方向流れから離れた位置に設けられている半径方向空気
入口ポートを提供するものである。そして、半径方向空
気入口流れを冷却ファンの軸方向空気流れに向けること
により、著しい騒音現象が実現されることを認識すべき
である。また、ベーンの位置と形状とを適合せしめるこ
とにより、空気流れが悪影響されないこともわかってい
る。
ハウジング及び単位アダプタの構成では、ソリッドの頂
板が音に対しての本質的なバリヤを形成し、一方半径方
向空気入口ポートが側部においける音を弱めて、騒音が
容易に消散されて減少させられる。一体型の実施例にお
いては、テストによれば従来技術の構成以上に騒音の減
少があり、全体として４．０ｄＢ（Ａ）ほどであること
がわかった。冷却ファンの外周部に関して半径方向の位
置に空気入口を設けることにより、ファンにより発生し
た騒音が主としてモータハウジング内に反射されて戻さ
れるものと推測される。したがって、冷却ファンの軸方
向又は円筒形コーンから離れた位置に空気入口ポートを
設けることにより、騒音はモータハウジング内に封じ込
められ、一方コーン内の空気はそれから軸方向に再び向
けられる。換言すれば、本発明は冷却ファンの正常の軸
方向流れから離れた位置に設けられている半径方向空気
入口ポートを提供するものである。そして、半径方向空
気入口流れを冷却ファンの軸方向空気流れに向けること
により、著しい騒音現象が実現されることを認識すべき
である。また、ベーンの位置と形状とを適合せしめるこ
とにより、空気流れが悪影響されないこともわかってい
る。
【００３０】以上述べた説明から、本発明の目的は上述
した構成及びその使用方法によって達成されることがわ
かったであろう。また、特許法の規定に従って本発明の
最良の形態の好適な実施例についてのみ詳細に述べたけ
れども、本発明はこのような特定の実施例に又はこれに
より限定されるものではないことを理解されよう。した
がって、本発明の真の範囲を認識するためには、特許請
求の範囲の記載を参照すべきである。
した構成及びその使用方法によって達成されることがわ
かったであろう。また、特許法の規定に従って本発明の
最良の形態の好適な実施例についてのみ詳細に述べたけ
れども、本発明はこのような特定の実施例に又はこれに
より限定されるものではないことを理解されよう。した
がって、本発明の真の範囲を認識するためには、特許請
求の範囲の記載を参照すべきである。
【図１】本発明の一実施例によるバイパス吐出しモータ
アセンブリの側面図であって、右半分を断面で示してい
る。
アセンブリの側面図であって、右半分を断面で示してい
る。
【図２】図１に示される冷却ファンハウジングに適応可
能な単位マフラの側面図である。
能な単位マフラの側面図である。
【図３】図２に示されるマフラの、頂部側からの斜視図
であって、一部分を切断して示している。
であって、一部分を切断して示している。
【図４】図２に示されるマフラの底面図であって、一部
分を切断して示している。
分を切断して示している。
【図５】本発明の他の実施例として、一体マフラを備え
ているモータ冷却ファンハウジングの、頂部側からの斜
視図である。
ているモータ冷却ファンハウジングの、頂部側からの斜
視図である。
【図６】図５に示されるモータ冷却ファンハウジング
の、底部側からの斜視図である。
の、底部側からの斜視図である。
１０ バイパス吸出しモータアセンブリ
１２ 作動空気ファアセンブリ
１４ モータハウジング
１６ モータ
１８ シャフト
２０ 冷却ファンハウジング
２２ 作動空気ファン
２４ 固定ファン
２６ シュラウド
２８ 空気入口
３０ 吐出し部
３２ 冷却ファン
３４ 軸方向開口
３６ 差込み用環状溝
３８ 流出穴
４０ 半径方向流入冷却ファンハウジングアダプタ
４２ マフラ
４４ 頂板
４６ 外周部
４８ 露出表面
５０ 内側表面
５４ ファン板
５６ 側壁
５８ 摩擦リブ
６０ 半径方向空気入口ポート
６２ ベーン
６４ 外側半径方向部分
６６ 内側案内部分
６８ 中央室
７０ 傾斜縁
７２ ポート縁
１００ 半径方向流入冷却ファンハウジング
１０２ マフラ
１０４ ファン室壁
１０６ 面取り部
１０８ 側壁
１１０ ブラシホルダ
１１２ 頂板
１１４ 外周壁
１１６ 露出表面
１１８ 内側表面
１２０ 半径方向空気入口ポート
１２２ 中央穴
１２６ ファン板
１２８ ポート縁
１３０ 内側曲線状壁
１３４ 傾斜縁
１３６ 全開口
１３８ ノッチ
１４０ フィンガー
１４２ 空気集合室
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０２Ｋ 9/06 Ｈ０２Ｋ 9/06 Ｚ
// Ｈ０２Ｋ 7/14 7/14 Ａ
(72)発明者 ダニエル エル カーツ
アメリカ合衆国 オハイオ 44224 スト
ウ ウィンダム・リッジ・ドライブ 3950
アパートメント 310
Ｆターム(参考） 3H034 AA02 BB02 BB06 BB08 BB17
BB20 CC03 DD02 EE03 EE06
EE08
3H035 AA03 AA07 DD04 DD05
5H605 AA05 BB05 CC02 DD01 DD07
DD09 DD23 DD31 GG04
5H607 AA04 AA12 BB01 BB04 CC05
CC09 DD01 DD17 DD19 FF04
5H609 BB15 BB18 PP02 QQ02 QQ12
RR03 RR07 RR16 RR27 RR32
RR33 RR37 RR39 RR42 RR67
SS12
Claims (10)
- 【請求項１】騒音の減少を改善するバイパス吐出しモー
タアセンブリであって、回転可能なシャフトを有するモ
ータハウジングと、前記シャフトにより回転させられる
作動空気ファンアセンブリと、前記シャフトにより回転
させられる冷却ファンと、前記モータハウジングに連結
されて前記冷却ファンを部分的に取り囲む冷却ファンハ
ウジングとを包含し、前記冷却ファンハウジングが前記
冷却ファンにより前記冷却ファンハウジング内に吸い込
む冷却空気を半径方向に受け入れる少なくともひとつの
半径方向空気入口ポートを有しているモータアセンブ
リ。 - 【請求項２】請求項１記載のモータアセンブリにおい
て、前記冷却ファンハウジングがこの冷却ファンハウジ
ングに取り付けられている単位マフラを包含し、この単
位マフラが複数の前記半径方向空気入口ポートを有して
いるモータアセンブリ。 - 【請求項３】請求項２記載のモータアセンブリにおい
て、前記単位マフラが頂板とこの頂板から下に延びてい
る複数のベーンとを包含し、これらの各ベーンが、前記
頂板の外周部と整列させられている外側半径方向部分
と、前記頂板の外周部から前記頂板の中心に向かって延
びている内側半径方向部分とを有し、前記頂板、前記複
数のベーン及び前記冷却ファンハウジングが前記複数の
半径方向空気入口ポートを形成しているモータアセンブ
リ。 - 【請求項４】請求項１記載のモータアセンブリにおい
て、更に、前記冷却ファンハウジングと一体であるマフ
ラと、前記冷却ファンハウジングから延びている一対の
対向ブラシホルダとを包含し、前記マフラが複数の前記
半径方向空気入口ポートを有しているモータアセンブ
リ。 - 【請求項５】請求項４記載のモータアセンブリにおい
て、前記マフラが、頂板と、ファン室壁と、前記頂板の
少なくとも一部分を前記ファン室壁に接続する複数の外
周壁と、前記頂板と実質的に平行なファン板と、このフ
ァン板を前記頂板に接続する複数の外側曲線状壁とを包
含し、前記外側曲線状壁の各々が前記外周壁の対応する
ひとつから延びており、かつ前記外側曲線状壁の各々が
前記対応する外周壁から内向きに延びており、更に前記
半径方向空気入口ポートの各々が前記頂板、前記ファン
板及び前記外周壁のひとつにより形成されているモータ
アセンブリ。 - 【請求項６】請求項５記載のモータアセンブリにおい
て、前記ファン板がこのファン板を貫通していると共に
前記冷却ファンと実質的に同心的に整列させられている
流れ開口を有し、これにより前記冷却ファンの回転が冷
却空気を前記流れ開口及び前記半径方向空気入口ポート
を通して吸い込み、前記モータアセンブリを横切って排
出せしめ、更に前記ファン板が前記流れ開口と隣接する
複数のノッチを有し、これらの各ノッチが２つの隣接す
る曲線状壁間に配設されているモータアセンブリ。 - 【請求項７】請求項５記載のモータアセンブリにおい
て、前記ファン板が前記頂板の下に配設されていると共
に、前記冷却ファンが前記ファン板の下に配設されてい
るモータアセンブリ。 - 【請求項８】冷却ファンを包含するモータアセンブリ用
のマフラであって、頂板と、この頂板から延びている複
数のベーンと、これら複数のベーンの少なくとも一部分
から延びている側壁とを包含し、前記ベーンの各々が、
前記頂板の外周部と整列させられている外側半径方向部
分と、前記頂板の外周部から前記頂板の中心に向かって
延びている内側半径方向部分とを有し、かつ前記側壁が
前記モータアセンブリに連結されるようになっているマ
フラ。 - 【請求項９】冷却ファンを包含するモータアセンブリ用
の冷却ファンハウジングであって、側壁と、この側壁か
ら一体に延びているマフラとを包含し、前記マフラが前
記冷却ファンにより前記冷却ファンハウジング内に吸い
込まれる空気を受け入れる少なくともひとつの半径方向
空気入口ポートを有し、かつ前記マフラが、頂板と、フ
ァン室壁と、前記頂板の少なくとも一部分を前記ファン
室壁に接続する複数の外周壁と、前記頂板と実質的に平
行なファン板と、このファン板を前記頂板に接続する複
数の外側曲線状壁とを包含し、前記外側曲線状壁の各々
が前記外周壁の対応するひとつから延びており、かつ前
記外側曲線状壁の各々が前記対応する外周壁から内向き
に延びている冷却ファンハウジング。 - 【請求項１０】請求項９記載の冷却ファンハウジングに
おいて、前記ファン板がこのファン板を貫通していると
共に前記冷却ファンと実質的に同心的に整列させられて
いる流れ開口を有し、これにより前記冷却ファンの回転
が冷却空気を前記流れ開口及び前記半径方向空気入口ポ
ートを通して吸い込み、前記モータアセンブリを横切っ
て排出せしめ、更に前記ファン板が前記流れ開口と隣接
する複数のノッチを有し、これらの各ノッチが２つの隣
接する曲線状壁間に配設され、かつ前記ファン板が前記
頂板の下に配設されていると共に、前記冷却ファンが前
記ファン板の下に配設されている冷却ファンハウジン
グ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/825,223 US6561772B2 (en) | 2001-04-03 | 2001-04-03 | Motor cooling fan housing with muffler |
| US09/825223 | 2001-04-03 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003009461A true JP2003009461A (ja) | 2003-01-10 |
| JP2003009461A5 JP2003009461A5 (ja) | 2005-09-15 |
| JP3981813B2 JP3981813B2 (ja) | 2007-09-26 |
Family
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