电动风扇的制作方法

专利名称：电动风扇的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用电动机作为驱动源的包含轴流式风扇、离心式风扇等在内的电动 风扇。
背景技术：
已知有一种电动风扇，包括叶轮，其具备多个叶片并通过电动机进行旋转；壳 体，其具备基体，该基体形成将电动机的定子及转子包裹在内的收纳空间。在此种电动风扇 中，存在水等液体从叶轮的叶轮主体与基体之间侵入到收纳空间内的可能性。因此，例如在 离心式风扇中，如日本专利第3694224号公报所示，提出有一种将壳体与叶轮之间形成的 间隙形成为构成用于防止液体侵入收纳空间内的迷宫结构的间隙的方法。专利文献1 日本专利第3694224号公报然而，虽然形成此种构成迷宫结构的间隙，但在以往的结构中，在防止液体侵入收 纳空间内的防水性能的提高方面存在界限。而且，在形成构成迷宫结构的间隙时，需要减小 壳体及叶轮的尺寸公差，并提高电动风扇的叶轮主体及壳体的组装精度。

发明内容
本发明的目的在于提供一种与以往相比能够提高使用迷宫结构防止液体侵入到 将定子及转子包裹在内的收纳空间内时的防水性能的电动风扇。本发明的另一目的在于提供一种具备即使与以往相比组装精度低而防水性能也 不会比以往大幅下降的迷宫结构的电动风扇。本发明的改良对象的包含轴流式风扇及离心式风扇在内的电动风扇具备电动机、 叶轮及壳体。电动机具备具有定子侧磁极的定子；具有转子侧磁极而以旋转轴为中心在 定子的外侧进行旋转的转子。叶轮具备固定在转子上的叶轮主体和固定在叶轮主体上的多 个叶片而配置在转子的外侧。壳体具备固定有支承旋转轴的轴承的轴承座；沿旋转轴的 径向延伸且与叶轮主体组合而形成将定子及转子包裹在内的收纳空间的基体。并且，在基 体与叶轮主体之间形成有构成迷宫结构的间隙，该迷宫结构用于防止液体从旋转轴的径向 外侧侵入到收纳空间内。在本发明中，以在间隙的中途形成比该间隙的其他部分的容积大 的1个以上的容积扩大部的方式确定为了形成间隙而沿旋转轴的轴线方向对置的基体侧 的对置壁部和叶轮主体侧的对置壁部的形状。在将本发明适用于离心式风扇的更具体的电动风扇中，叶轮具备叶轮主体，其具 有固定在转子上的固定部和固定于固定部且沿旋转轴的径向延伸的叶片支承体；多个叶 片，它们以从电动机的旋转轴的轴线方向的一方吸入空气并沿旋转轴的径向喷出空气的方 式固定在叶片支承体上。壳体具有固定有支承旋转轴的轴承的轴承座；沿旋转轴的径向 延伸且与固定部组合而形成将定子及转子包裹在内的收纳空间的基体。如本发明所示，当在构成迷宫结构的间隙的中途形成容积扩大部时，侵入到间隙 内的液体积存于容积扩大部。然后，在容积扩大部由液体充满后，液体再向收纳空间侵入。其结果是，与以往相比，液体侵入收纳空间内之前需要比以往更长的时间，从而能够提高防 水性能。而且，通过形成容积扩大部，迷宫结构整体的容积比以往增大而能够提高防水性 能，因此无需为了提高防水性能而像以往那样减小壳体及叶轮的尺寸公差。因此，即使与以 往相比电动风扇的组装精度低而防水性能也不会大幅下降。容易扩大部能够以各种方式形成。例如当叶轮主体侧的对置壁部的轴线方向的厚 度尺寸大时，能够在叶轮主体侧的对置壁部上形成间隙扩大用槽部，该间隙扩大用槽部向 离开基体的方向延伸而形成容积扩大部的主要部分。而且，当基体侧的对置壁部的轴线方 向上的厚度尺寸大时，能够在基体侧的对置壁部上形成间隙扩大用槽部，该间隙扩大用槽 部向离开叶轮主体的方向延伸而形成容积扩大部的主要部分。如此，能够根据电动风扇的 规格而适当地形成容积扩大部。另外，能够在叶轮主体侧的对置壁部上形成间隙扩大用槽部，该间隙扩大用槽部 向离开基体的方向延伸而形成容积扩大部的一部分，并能够在基体侧的对置壁部上形成间 隙扩大用槽部，该间隙扩大用槽部向离开叶轮主体的方向延伸而形成容积扩大部的其余部 分。如此，即使叶轮主体侧的对置壁部及基体侧的对置壁部这双方的轴线方向的厚度尺寸 小，也能够形成某种程度尺寸的容积扩大部。


图1是适用于离心式风扇的本发明的电动风扇的一实施方式(第一实施方式)的 剖视图。图2是图1中符号M所示的部分的局部放大图。图3是适用于离心式风扇的本发明的电动风扇的另一实施方式(第二实施方式) 的剖视图。图4是图3中符号M所示的部分的局部放大图。图5是适用于离心式风扇的本发明的电动风扇的再一实施方式(第三实施方式) 的剖视图。图6是图5中符号M所示的部分的局部放大图。图7是适用于离心式风扇的本发明的电动风扇的又一实施方式(第四实施方式) 的剖视图。图8是图7中符号M所示的部分的局部放大图。符号说明1电动机3 叶轮5 壳体7 定子9旋转轴11 转子33转子侧磁极35叶轮主体37 叶片
39固定部41叶片支承体43轴承座45基体47收纳空间49间隙49a间隙扩大用槽部50容积扩大部
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的实施方式的一例进行详细说明。图1是将本发明适用 于离心式风扇的电动风扇的一实施方式(第一实施方式)的剖视图。图2是图1中符号M 所示的部分的局部放大图。本实施方式的电动风扇具备电动机1 ；通过电动机1进行旋转 的合成树脂制的叶轮3 ；对电动机1的结构部件进行部分性收纳的壳体5。电动机1具有定 子7和以旋转轴9为中心在定子7的外侧旋转的转子11。定子7嵌合在轴承座43的外侧， 该轴承座43嵌合并保持轴承13及15，所述轴承13及15由将旋转轴9支承为旋转自如的 两个球轴承构成。定子7包括配置在该轴承座43外侧的定子铁心19 ；与该定子铁心19 嵌合的绝缘树脂制的绝缘体21 ；将该绝缘体21夹设在中间而卷装在定子铁心19的多个突 极部上的定子绕组23。定子绕组23经由连接导体25与电路基板27的未图示的电路图案 电连接。在电路基板27上安装有用于向定子绕组流动励磁电流的驱动电路。转子11包括固定在旋转轴9上的由绝缘性材料形成的筒状的轴套四；经由该轴 套四固定在旋转轴9上的由导磁性材料构成的杯状部件31 ；固定在该杯状部件31上的由 多个永久磁铁构成的转子侧磁极33。杯状部件31具有在中心部具有供轴套部四贯通的 贯通孔的底壁部31a ；从该底壁部31a的外缘部沿旋转轴9的轴线方向延伸的筒状的周壁 部31b。构成转子侧磁极33的多个永久磁铁接合在杯状部件31的周壁部31b的内周面上， 与构成定子7的定子侧磁极的定子铁心19的磁极面对置。叶轮3具备叶轮主体35和多个叶片37，通过合成树脂一体成形。叶轮主体35具 有固定在电动机1的转子11的杯状部件31外侧的固定部39 ；固定于该固定部39且沿旋 转轴的径向延伸的叶片支承体41。多个叶片37的一个端部固定在叶片支承体41上且另一 个端部固定在环状的护罩42上。多个叶片37具有从电动机1的旋转轴9的轴线方向的一 方(环状的护罩42侧)吸入空气并沿旋转轴9的径向喷出空气的形状。固定部39具有相 对于杯状部件31接合的杯形状。叶片支承体41具有一端与杯状部件31 —体形成且随着 朝向旋转轴9的轴线方向的另一方的方向而直径尺寸变大的截头圆锥状筒部41a;与该截 头圆锥状筒部41a的另一端一体形成而沿旋转轴9的径向延伸且安装有多个叶片37的环 状的叶片安装部41b。对电动机1的结构部件进行部分性收纳的壳体5 —体具有固定轴承13及15的 轴承座43 ；沿旋转轴9的径向延伸的基体45。基体45与叶轮主体35的固定部39组合而 形成将定子7及转子11包裹在内的收纳空间47。如图2所示，在基体45中的与叶轮主体35对置的对置壁部4 上形成有向叶轮主体35侧突出的环状的突部45b。而且，在叶轮主体35侧的对置壁部3 上形成有环状的 凹部35b，该凹部3 与突部4 隔开间隔而供环状的突部4 插入到其内部。根据此种结 构，在基体45与叶轮主体35之间形成有构成迷宫结构的间隙49。构成迷宫结构的间隙49 起到防止液体从旋转轴9的径向外侧侵入到将定子7及转子11包裹在内的收纳空间47内 的作用。在本实施方式中，构成迷宫结构的间隙49在中途具备间隙扩大用槽部49a。间隙 扩大用槽部49a以与间隙49连通的方式形成在叶轮主体35侧的对置壁部35a内，间隙扩 大用槽部49a向离开基体45的方向延伸。在本实施方式中，在位于比间隙扩大用槽部49a 靠旋转轴9的径向内侧的叶轮主体35的部分35c上，以与突部45b的前端部进行局部对置 的方式弯曲的曲轴部形成在间隙49中。间隙扩大用槽部49a设置在间隙49的中途，形成 比间隙49的其他部分的容积大的容积扩大部50的主要部分。换言之，以形成容积扩大部 50的方式确定为了形成间隙49而沿轴线方向对置的基体45侧的对置壁部4 和叶轮主体 35侧的对置壁部35a的形状。根据本实施方式的电动风扇，由于在构成迷宫结构的间隙49的中途形成容积扩 大部50，因此侵入到间隙49内的液体积存在容积扩大部50内。其结果是，在积存于容积扩 大部50中的液体进一步向内部侵入之前，能够防止液体进入到收纳空间47内。因此根据 本实施方式，与以往相比，能够延长液体侵入到收纳空间内的时间。尤其是在本实施方式的 离心式风扇中，以壳体位于上方且叶轮位于下方的姿势使用时能发挥最大的防水效果。图3是将本发明适用于离心式风扇的电动风扇的另一实施方式(第二实施方式) 的剖视图。图4是图3中符号M所示的部分的局部放大图。本实施方式的电动风扇除了杯 状部件、壳体的基体及叶轮主体之外，各部件虽然尺寸及形状不同，但具有与图1及图2所 示的电动风扇基本相同的结构。因此，将附加给图1及图2的符号的数字加上100之后的 数字附加给图3及图4所示的部件中的与图1及图2所示的部件具有基本相同结构的部件 而省略其说明。如图3所示，本实施方式的电动风扇不具有固定在旋转轴上的杯状部件，而由多 个永久磁铁构成的转子侧磁极133固定在由导磁性材料构成的筒状部件131上。如图4所示，在本实施方式的电动风扇中，在与叶轮主体135对置的基体145的对 置壁部14 上形成有向叶轮主体135侧突出的两个环状的突部145c、145d。而且，在叶轮 主体135侧的对置壁部13 上形成有向基体145侧突出的三个环状的突部135d 135f。 在处于叶轮主体135的突部135d与突部13 之间的环状的凹部内与该凹部的内表面隔开 间隔而插入有基体145的突部145c。在处于基体145的突部145c与突部145d之间的环状 的凹部内与该凹部的内表面隔开间隔而插入有叶轮主体135的突部13 和突部135f。根 据此种结构，在基体145与叶轮主体135之间形成构成迷宫结构的间隙149。间隙149包括 第一间隙扩大用槽部149a和第二间隙扩大用槽部149b。第一间隙扩大用槽部149a在叶 轮主体135侧的对置壁部13 上向离开基体145的方向延伸形成。第二间隙扩大用槽部 149b在基体145侧的对置壁部14 上向离开叶轮主体135的方向延伸形成。第一间隙扩 大用槽部149a在间隙149的中途形成比该间隙149的其他部分的容积大的容积扩大部150 的一部分，第二间隙扩大用槽部149b在间隙149的中途形成比该间隙149的其他部分的容 积大的容积扩大部150的其余部分。换言之，以在间隙149的中途形成容积扩大部150的 方式确定为了形成间隙149而沿轴线方向对置的基体145侧的对置壁部14 和叶轮主体135侧的对置壁部13 的形状。根据本实施方式的电动风扇，即使叶轮主体135侧的对置壁部13 及基体145侧 的对置壁部14 这双方的轴线方向的尺寸小，也能够通过第一间隙扩大用槽部149a及第 二间隙扩大用槽部149b形成某种程度尺寸的容积扩大部150。因此，有助于电动风扇的轴 线方向的整体尺寸的紧凑化。而且，根据本实施方式的电动风扇，即使在轴线方向的哪个方 向上配置电动风扇，在第一间隙扩大用槽部149a及第二间隙扩大用槽部149b的任一方由 液体充满之前，都能够防止液体侵入到收纳空间147中。图5是将本发明适用于离心式风扇的本发明的再一实施方式(第三实施方式)的 剖视图。图6是图5中符号M所示的部分的局部放大图。本实施方式的电动风扇除了间隙 扩大用槽部的结构之外，各部分虽然尺寸及形状不同，但具有与图1及图2所示的电动风扇 基本相同的结构。因此，将附加给图1及图2的符号的数字加上200之后的数字附加给图5 及图6所示的部件中的与图1及图2所示的部件具有基本相同结构的部件而省略其说明。在图1及图2所示的第一实施方式的电动风扇中，位于构成容积扩大部50的环状 的间隙扩大用槽部49a的径向内侧的叶轮主体35的壁部35c与突部4 部分性地对置， 相对于此，在本实施方式的电动风扇中，位于间隙扩大用槽部的径向内侧的叶轮主体 235的壁部235c与突部对恥的前端部不对置。因此，在本实施方式的电动风扇中，旋转轴 209的径向上的间隙扩大用槽部的开口部的尺寸比第一实施方式的电动风扇大。但 是，间隙扩大用槽部的轴线方向的长度(深度尺寸)比第一实施方式的电动风扇小。 其结果是，如图6所示，构成容积扩大部250的主要部分的间隙扩大用槽部的横截面 形状具有大致三角形状。本实施方式的电动风扇也与图1的实施方式的电动风扇同样地， 在以基体位于上方且叶轮主体位于下方的姿势使用时，能发挥最大限度的防水效果。图7是适用于离心式风扇的本发明的又一实施方式(第四实施方式)的剖视图。 图8是图7中符号M所示的部分的局部放大图。本实施方式的电动风扇除了壳体的基体和 叶轮主体之外，各部件虽然尺寸及形状不同，但具有与图1及图2所示的电动风扇基本相同 的结构。因此，将附加给图1及图2的符号的数字加上300之后的数字附加给图7及图8 所示的部件中的与图1及图2所示的部件具有基本相同结构的部件而省略其说明。如图8所示，在本实施方式的电动风扇的基体345中的与叶轮主体335对置的对 置壁部34 上形成有向叶轮主体335侧突出的两个环状的突部3妨e、345f。而且，在叶轮 主体335侧的对置壁部33 上形成有向基体345侧突出的两个环状的突部335g、335h。在 叶轮主体335的突部335g与突部33 之间形成的凹部内与该凹部的内表面隔开间隔而插 入有基体345的突部34k。在基体345侧设置的环状的突部34 与环状的突部345f之间 形成的凹部:345g内与该凹部345g的内表面隔开间隔而插入有设置在叶轮主体335侧的环 状的突部33 ！。根据此种结构，在基体345与叶轮主体335之间形成有构成迷宫结构的间 隙349。间隙349在中途具备间隙扩大用槽部349a。间隙扩大用槽部349a在基体345侧的 对置壁部34 上沿离开叶轮主体335的方向延伸形成。间隙扩大用槽部349a在间隙349 的中途形成比该间隙349的其他部分容积大的容积扩大部350的主要部分。换言之，以形 成容积扩大部350的方式确定为了形成间隙349而沿轴线方向对置的基体345侧的对置壁 部34 和叶轮主体335侧的对置壁部33 的形状。本实施方式的电动风扇以基体345位 于下方且叶轮主体335位于上方的姿势使用时能发挥最大的防水效果。
上述各实施方式例示了适用于离心式风扇的本发明的适用例，但本发明也能够适用于轴流式风扇、斜流式风扇等其他电动风扇。工业实用性根据本发明，由于在构成迷宫结构的间隙的中途形成有容积扩大部，因此侵入到间隙内的液体积存于容积扩大部。因此，与以往相比，在液体侵入到收纳空间内之前，需要 长时间，从而能够提高防水性能。而且，通过形成容积扩大部而迷宫结构整体的容积比以往 增加，从而能够提高防水性能，因此无需为了提高防水性能而像以往那样减小壳体及叶轮 的尺寸公差。因此，即使与以往相比电动风扇的组装精度低而防水性能也不会大幅下降。
权利要求
1.一种电动风扇，具备电动机，其具备定子和转子，该定子具有定子侧磁极，该转子具有转子侧磁极而以旋转 轴为中心在所述定子的外侧进行旋转；叶轮，其具备叶轮主体和多个叶片并配置在所述转子的外侧，该叶轮主体相对于所述 转子进行固定，所述多个叶片固定在所述叶轮主体上；壳体，其包括轴承座和基体，该轴承座固定有支承所述旋转轴的轴承，该基体沿所述旋 转轴的径向延伸且与所述叶轮主体组合而形成将所述定子及所述转子包裹在内的收纳空 间，在所述基体与所述叶轮主体之间形成有构成迷宫结构的间隙，该迷宫结构用于防止液 体从所述旋转轴的径向外侧侵入到所述收纳空间内，所述电动风扇的特征在于，以在所述间隙的中途形成比该间隙的其他部分的容积大的1个以上的容积扩大部的 方式确定为了形成所述间隙而沿所述旋转轴的轴线方向对置的所述基体侧的对置壁部和 所述叶轮主体侧的对置壁部的形状。
2.根据权利要求1所述的电动风扇，其中，所述叶轮主体具有固定在所述转子上的固定部和固定于所述固定部且沿所述旋转轴 的径向延伸的叶片支承体；所述多个叶片以从所述电动机的所述旋转轴的所述轴线方向的一方吸入空气并沿所 述旋转轴的径向喷出空气的方式固定在所述叶轮主体的所述叶片支承体上，所述基体与所述固定部组合。
3.根据权利要求1所述的电动风扇，其中，在所述叶轮主体侧的对置壁部上形成间隙扩大用槽部，该间隙扩大用槽部向离开所述 基体的方向延伸而形成所述容积扩大部的主要部分。
4.根据权利要求1所述的电动风扇，其中，在所述基体侧的对置壁部上形成间隙扩大用槽部，该间隙扩大用槽部向离开所述叶轮 主体的方向延伸而形成所述容积扩大部的主要部分。
5.根据权利要求1所述的电动风扇，其中，在所述叶轮主体侧的对置壁部上形成间隙扩大用槽部，该间隙扩大用槽部向离开所述 基体的方向延伸而形成所述容积扩大部的一部分，在所述基体侧的对置壁部上形成间隙扩大用槽部，该间隙扩大用槽部向离开所述叶轮 主体的方向延伸而形成所述容积扩大部的其余部分。
全文摘要
本发明提供一种与以往相比能够提高使用迷宫结构防止液体侵入到将定子及转子包裹在内的收纳空间内时的防水性能的电动风扇。以在间隙(49)的中途形成比该间隙(49)的其他部分的容积大的由间隙扩大用槽部(49a)构成的容积扩大部(50)的方式确定为了形成构成迷宫结构的间隙(49)而沿旋转轴(9)的轴线方向对置的基体(45)侧的对置壁部(45a)和叶轮主体(35)侧的对置壁部(35a)的形状。
文档编号F04D25/08GK102146930SQ201110036198
公开日2011年8月10日 申请日期2011年2月9日 优先权日2010年2月8日
发明者丸山晴久, 工藤爱彦, 池田智昭 申请人:山洋电气株式会社