(57)【要約】【課題】外部に排出される摩耗粉が外部で何らかの影響を及ぼすことを抑制することができる送風機を提供する。【解決手段】ブラシ付きのモータ部１１０は、回転軸１１３と、回転軸１１３が貫通する貫通部１１６が設けられた端部１１２と、を有する。モータ部１１０は、回転軸１１３に回転動力を与える。ファン部１３０は、回転軸１１３のうち貫通部１１６から突出した突出部１１８に固定される。カバー部１４０は、モータ部１１０の端部１１２とファン部１３０との間に設けられている。モータ部１１０は、外部から内部に冷却風を取り入れると共に、冷却風が端部１１２側に流れることで内部が冷却される冷却機能を有する。カバー部１４０は、回転軸１１３の軸周りを一周する環状であり、回転軸１１３の径方向において少なくともモータ部１１０の側部１１７から貫通部１１６までの長さを持つ。【選択図】図１
2020112114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸（１１３）と、前記回転軸が貫通する貫通部（１１６）が設けられた端部（１１２）と、を有し、前記回転軸に回転動力を与えるブラシ付きのモータ部（１１０）と、
前記回転軸のうち前記貫通部から突出した突出部（１１８）に固定されたファン部（１３０）と、
前記モータ部の前記端部と前記ファン部との間に設けられたカバー部（１４０）と、
を含み、
前記モータ部は、外部から内部に冷却風を取り入れると共に、前記冷却風が前記端部側に流れることで前記内部が冷却される冷却機能を有し、
前記カバー部は、前記回転軸の軸周りを一周する環状であり、前記回転軸の径方向において少なくとも前記モータ部の側部（１１７）から前記貫通部までの長さを持つ送風機。
【請求項２】
前記カバー部は、前記ファン部に対向する表面（１４９）を有し、
前記カバー部の表面は、前記回転軸の径方向に凹凸が繰り返される凹凸部（１５０）を有する請求項１に記載の送風機。
【請求項３】
前記ファン部は、前記回転軸の前記突出部に固定される主板（１３１）を有し、
前記主板は、前記カバー部に対向する表面（１３３）を有し、
前記主板の表面は、前記回転軸の径方向に凹凸が繰り返される凹凸部（１３４）を有する請求項１または２に記載の送風機。
【請求項４】
前記カバー部は、前記ファン部に対向する表面（１４９）を有し、
前記ファン部は、前記回転軸の前記突出部に固定される主板（１３１）を有し、
前記主板は、前記カバー部に対向する表面（１３３）を有し、
前記カバー部の表面と前記主板の表面とが対向する対向面のうち少なくとも一部が平行に配置される請求項１ないし３のいずれか１つに記載の送風機。
【請求項５】
さらに、前記モータ部を支持するモータホルダ（１２０）を含み、
前記カバー部は、
前記貫通部が配置される窓部（１４４）が設けられた円板部（１４１）と、
漏斗状であり、前記円板部の外縁部（１４７）に一体化された小径部（１４５）と、前記小径部よりも開口の径が大きい大径部（１４６）と、を有する漏斗部（１４２）と、
前記漏斗部の前記大径部の外縁部（１４８）に一体化されていると共に、前記モータホルダに固定されるリング部（１４３）と、
を備える請求項１ないし４のいずれか１つに記載の送風機。
【請求項６】
車両に搭載されるエバポレータ（２１０）に対して空気流れの上流側に配置される請求項１ないし５のいずれか１つに記載の送風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送風機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ブラシ付きモータが、例えば特許文献１で提案されている。ブラシ付きモータは、整流子とブラシとが接触した状態で回転軸が回転するモータである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−１５２２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、モータが送風機として利用される場合、モータの回転軸にはファン部が固定される。また、モータは内部を冷却する冷却構造を有する。冷却構造は、モータの外部から内部に冷却風を取り入れると共に、冷却風がモータの内部に流れることでモータの内部が冷却される構造である。冷却風は、モータのうちファン部側の端部を構成する部品の隙間からモータの外部に排出される。
【０００５】
そして、上記従来の技術では、整流子とブラシとが接触しているので、整流子及びブラシの摩耗によって摩耗粉が発生してしまう。また、摩耗粉が冷却風に乗って移動すると共に、摩耗粉がファン部側に排出されてしまう。その結果、摩耗粉は、モータの外部で何らかの影響を及ぼす可能性がある。
【０００６】
本発明は上記点に鑑み、外部に排出される摩耗粉が外部で何らかの影響を及ぼすことを抑制することができる送風機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、送風機は、回転軸（１１３）と、回転軸が貫通する貫通部（１１６）が設けられた端部（１１２）と、を有し、回転軸に回転動力を与えるブラシ付きのモータ部（１１０）を含む。
【０００８】
また、送風機は、回転軸のうち貫通部から突出した突出部（１１８）に固定されたファン部（１３０）と、モータ部の端部とファン部との間に設けられたカバー部（１４０）と、を含む。
【０００９】
モータ部は、外部から内部に冷却風を取り入れると共に、冷却風が端部側に流れることで内部が冷却される冷却機能を有する。カバー部は、回転軸の軸周りを一周する環状であり、回転軸の径方向において少なくともモータ部の側部（１１７）から貫通部までの長さを持つ。
【００１０】
これによると、カバー部がモータ部の端部とファン部との間に設けられている。このため、ブラシ付きのモータ部の内部で発生する摩耗粉がモータ部の冷却機能によって端部を通過してファン部側に排出されるとしても、カバー部によって摩耗粉を遮断することができる。すなわち、カバー部が壁として機能する。したがって、送風機の外部に排出される摩耗粉が送風機の外部で何らかの影響を及ぼすことを抑制することができる。
【００１１】
なお、この欄及び特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係る送風機の断面図である。
【図２】図１に示された送風機を分解した図である。
【図３】送風機が適用されるＨＶＡＣ装置の一部を示した図である。
【図４】第２実施形態に係る送風機の一部を拡大した断面図である。
【図５】第２実施形態に係る送風機の変形例を示した図である。
【図６】第２実施形態に係る送風機の変形例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１４】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。本実施形態に係る送風機は、車載用のブロワモータである。図１及び図２に示されるように、送風機１００は、モータ部１１０、モータホルダ１２０、ファン部１３０、及びカバー部１４０を備える。
【００１５】
モータ部１１０は、ブラシ付きモータとして構成されている。モータ部１１０は、ケース１１１、端部１１２、及び回転軸１１３を有する。
【００１６】
ケース１１１は、鉄等の磁性材料により有底円筒状に形成されている。ケース１１１は、磁気回路を構成するヨークである。ケース１１１の底部１１４には、モータ部１１０の内部を冷却するための冷却風が流入する流入口１１５が設けられている。
【００１７】
端部１１２は、ケース１１１の蓋部品である。端部１１２はケース１１１の開口側に設けられている。端部１１２は、回転軸１１３の中心軸に垂直な面に対してケース１１１の底部１１４側に傾斜している。また、端部１１２は、貫通部１１６を有する。貫通部１１６は、回転軸１１３が貫通する貫通孔を構成する。
【００１８】
回転軸１１３は、中心軸がケース１１１の円筒軸に一致するように配置されている。回転軸１１３は、一端側がケース１１１の内部に収容されている。回転軸１１３の他端側は、端部１１２の貫通部１１６から突出している。
【００１９】
回転軸１１３の一端側は、ケース１１１の底部１１４に設けられた図示しない軸受けに支持されている。回転軸１１３の他端側は、貫通部１１６に設けられた図示しない軸受けに支持されている。これにより、回転軸１１３は、中心軸を中心として回転可能になっている。
【００２０】
上記の他、モータ部１１０は、図示しない部品として、ロータ、整流子、ブラシ、ステータ等を備える。ロータは、ロータコアにコイルが巻かれた部品である。ロータは、回転軸１１３に固定されていると共に、ケース１１１に収容されている。ロータは、回転軸１１３と共に回転する。ロータの回転が、回転軸１１３に回転動力を与える。
【００２１】
整流子は、回転軸１１３の軸方向において貫通部１１６とロータとの間に配置されている。整流子は、回転軸１１３に固定されている。整流子は、回転軸１１３と共に回転する。ブラシは、整流子に接触するようにケース１１１に収容されている。整流子及びブラシは、銅等の導電性金属材料から構成されている。
【００２２】
ステータは、複数の永久磁石から構成されている。複数の永久磁石は、ケース１１１に収容されていると共に、回転軸１１３の径方向においてロータよりも外側に配置されている。複数の永久磁石は、回転軸１１３の周方向に並べられている。
【００２３】
モータホルダ１２０は、モータ部１１０のケース１１１を支持する部品である。モータホルダ１２０は、モータ部１１０の側部１１７を覆うように、モータ部１１０を収容する。モータ部１１０の側部１１７は、回転軸１１３の径方向におけるケース１１１の外壁面に対応する。
【００２４】
また、モータホルダ１２０は、ケース１１１の流入口１１５に冷却風を導く空気流路を構成する。すなわち、モータ部１１０は、外部から内部に冷却風を取り入れると共に、冷却風が端部１１２側に流れることで内部が冷却される冷却機能を有する。これにより、図１の矢印に示されるように、冷却風がモータ部１１０の内部を底部１１４から端部１１２に向かって移動する。つまり、モータ部１１０の内部を移動する冷却風がモータ部１１０を冷却する。
【００２５】
図１及び図２に示されたファン部１３０は、ブロワモータ用のファンである。ファン部１３０は、主板１３１及び羽部１３２を有する。主板１３１は、中心部分が回転軸１１３のうち貫通部１１６から突出した突出部１１８に固定されている。主板１３１は、回転軸１１３の突出部１１８の先端側に凸となる略円錐形状である。主板１３１は、モータ部１１０の端部１１２の全体を覆っている。羽部１３２は、主板１３１のうちモータ部１１０とは反対側に設けられている。
【００２６】
主板１３１は、モータ部１１０の回転動力を羽部１３２に伝達する。これにより、ファン部１３０は、回転軸１１３の軸方向において、モータ部１１０とは反対側の領域から吸い込んだ空気流を回転軸１１３の径方向に吹き出す。すなわち、ファン部１３０は、遠心ファンである。
【００２７】
カバー部１４０は、モータ部１１０の端部１１２とファン部１３０との間に設けられている。カバー部１４０は、モータ部１１０の内部で整流子とブラシとが接触することで発生する摩耗粉を遮断するための部品である。
【００２８】
カバー部１４０は、回転軸１１３の軸周りを一周する環状の部品である。カバー部１４０は、回転軸１１３の径方向において、少なくともモータ部１１０の側部１１７から貫通部１１６までの長さを持つ。つまり、カバー部１４０は、端部１１２のうち貫通部１１６を除いた部分を覆う。
【００２９】
具体的には、カバー部１４０は、円板部１４１、漏斗部１４２、及びリング部１４３を有する。円板部１４１は、窓部１４４を有する。窓部１４４は、貫通部１１６を配置させる部分である。窓部１４４は、貫通部１１６が通るサイズの貫通孔である。
【００３０】
漏斗部１４２は、カバー部１４０のうち漏斗状の部分である。漏斗状とは、円筒の一方の開口部の径が他方の開口部の径よりも小さい形状である。漏斗状とは、円錐台の外形とも言える。
【００３１】
漏斗部１４２は、モータ部１１０の端部１１２の形状に対応している。漏斗部１４２は、小径部１４５及び大径部１４６を有する。小径部１４５は、円板部１４１の外縁部１４７に一体化されている。大径部１４６は、小径部１４５よりも開口の径が大きい部分である。漏斗部１４２は、回転軸１１３の中心軸に垂直な面に対してケース１１１の底部１１４側に傾斜している。
【００３２】
なお、漏斗部１４２の外形は、モータ部１１０の端部１１２の外形に応じて、四角錐台等の角錐台状に構成されても良い。また、モータ部１１０の端部１１２の形状によっては、漏斗部１４２のうち端部１１２と接触する部分が発生する場合がある。この場合、端部１１２と漏斗部１４２との干渉を避けるために、漏斗部１４２に貫通孔が設けられていても良い。
【００３３】
リング部１４３は、円筒状の部分である。リング部１４３は、モータ部１１０に水が入ることを防止する機能も有する。リング部１４３は、漏斗部１４２の大径部１４６の外縁部１４８に一体化されている。リング部１４３は、モータホルダ１２０にスナップフィット等の引っ掛かり構造によって固定される。リング部１４３は、モータ部１１０の側部１１７に固定されても良い。
【００３４】
カバー部１４０は、例えばポリプロピレン等の樹脂材料によって形成されている。送風機１００のサイズによるが、カバー部１４０の厚みは例えば１ｍｍ前後である。カバー部１４０の厚みは、モータ部１１０の端部１１２とファン部１３０との間のギャップに応じて適宜設定される。
【００３５】
また、カバー部１４０は、ファン部１３０に対向する表面１４９を有する。主板１３１は、カバー部１４０に対向する表面１３３を有する。そして、カバー部１４０の表面１４９と主板１３１の表面１３３とが対向する対向面の少なくとも一部が平行に配置されている。モータ部１１０の内部を通過する冷却風が貫通部１１６を介してモータ部１１０の外部に排出された場合、冷却風はカバー部１４０の表面１４９と主板１３１の表面１３３との間を通過する。カバー部１４０の表面１４９と主板１３１の表面１３３とが平行に配置されていることで、カバー部１４０と主板１３１との間を通過する冷却風の流れを阻害しないというメリットがある。
【００３６】
ここで、平行とは、完全に平行の場合だけでなく、ある程度平行の場合も含む。完全に平行であることが好ましいが、組み付けによる誤差等を考慮して効果が得られる程度の平行度であれば良い。また、カバー部１４０の表面１４９と主板１３１の表面１３３との対向面の全てを平行にすることは難しい。よって、対向面の少なくとも一部が平行になっていれば良い。以上が、送風機１００の構成である。
【００３７】
図３に示されるように、送風機１００は、車両のＨＶＡＣ装置２００（Heating, Ventilation and Air conditioning unit；ＨＶＡＣ）に適用される。ＨＶＡＣ装置２００は、車室内の温度を調節するための空調装置である。
【００３８】
ＨＶＡＣ装置２００において、送風機１００のファン部１３０及びエバポレータ２１０がケース２２０に収容される。送風機１００は、車両に搭載されるエバポレータ２１０に対して空気流れの上流側に配置される。
【００３９】
エバポレータ２１０は、送風機１００から送風された空気を冷却する熱交換器である。エバポレータ２１０は、モータ部１１０の整流子及びブラシとは異なる材料で構成されている。例えば、エバポレータ２１０は、アルミニウムあるいはアルミニウムを含む合金によって形成されている。
【００４０】
ケース２２０には内気と外気とが切り替え導入される。ケース２２０に導入される内気または外気は、送風機１００によってエバポレータ２１０側に送風される。図示しないが、エバポレータ２１０を通過した送風空気は温度調整され、吹出口から車室内へ吹き出される。
【００４１】
以上の送風機１００の構成では、ブラシ付きのモータ部１１０の内部で発生する摩耗粉がモータ部１１０の冷却機能によって図１の矢印に示されるように端部１１２を通過してファン部１３０の側に排出される。しかし、カバー部１４０がモータ部１１０の端部１１２とファン部１３０との間に設けられているので、カバー部１４０が壁として機能する。このため、カバー部１４０によって摩耗粉を遮断することができる。したがって、送風機１００の外部に排出される摩耗粉が送風機１００の外部で何らかの影響を及ぼすことを抑制することができる。
【００４２】
また、整流子及びブラシを耐摩耗性が高い材料で構成する必要性がないというメリットがある。耐摩耗性が高い材料は高価であるので、モータ部１１０の大幅なコストアップが発生してしまう。しかし、樹脂製のカバー部１４０であれば、整流子及びブラシを耐摩耗性が高い材料で構成するよりもコストを下げることができる。もちろん、整流子及びブラシの材料を変更する必要も無い。
【００４３】
また、送風機１００から排出される摩耗粉は、銅粉である。銅粉がエバポレータ２１０に到達すると、アルミニウムを含んで構成されたエバポレータ２１０の酸化触媒となってしまう。このため、エバポレータ２１０が腐食してしまう。しかし、送風機１００にカバー部１４０が設けられているので、送風機１００からエバポレータ２１０に到達する摩耗粉の量を減らすことができる。したがって、エバポレータ２１０の耐食性を向上させることができる。
【００４４】
発明者らは、エバポレータ２１０への摩耗粉の到達量を調べた。送風機１００にカバー部１４０が設けられた場合、カバー部１４０が無い場合よりもエバポレータ２１０に到達した摩耗粉の到達量が減少した。この結果から、カバー部１４０の効果を確認できた。
【００４５】
（第２実施形態）
本実施形態では、主に、第１実施形態と異なる部分について説明する。図４に示されるように、カバー部１４０の表面１４９は、回転軸１１３の径方向に凹凸が繰り返される凹凸部１５０を有する。また、ファン部１３０の表面１３３は、回転軸１１３の径方向に凹凸が繰り返される凹凸部１３４を有する。
【００４６】
凹凸部１３４、１５０は、回転軸１１３の径方向に連続的あるいは断続的に設けられている。凹凸部１３４、１５０の山部分及び谷部分は、回転軸１１３の周方向に連続的あるいは断続的に設けられている。
【００４７】
本実施形態では、カバー部１４０の凹凸部１５０は、径方向に連続的に設けられている。一方、ファン部１３０の凹凸部１３４は、径方向に断続的に設けられている。連続的な形状や断続的な形状は、カバー部１４０の形状、ファン部１３０の主板１３１の形状、他の構造との関係で決まる。
【００４８】
以上の構成によると、カバー部１４０の凹凸部１５０やファン部１３０の凹凸部１３４の窪みに摩耗粉を付着させやすくすることができる。このため、カバー部１４０とファン部１３０の主板１３１との間を通過する冷却風に乗って移動する摩耗粉を、カバー部１４０の凹凸部１５０及びファン部１３０の凹凸部１３４によって捕集することができる。カバー部１４０で遮断できなかった摩耗粉が捕集されるので、エバポレータ２１０への摩耗粉の到達量をさらに減らすことができる。
【００４９】
変形例として、図５に示されるように、カバー部１４０に凹凸部１５０を設け、ファン部１３０の主板１３１に凹凸部１３４を設けない構成でも良い。
【００５０】
変形例として、図６に示されるように、ファン部１３０の主板１３１に凹凸部１３４を設け、カバー部１４０に凹凸部１５０を設けない構成でも良い。
【００５１】
（他の実施形態）
上記各実施形態で示された送風機１００の構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、他の構成とすることもできる。例えば、送風機１００は、車載用に限られない。送風機１００は、送風が必要な状況で適宜利用できる。
【００５２】
また、モータ部１１０の端部１１２は回転軸１１３の中心軸に垂直な面に平行になっていても良い。すなわち、カバー部１４０の形状は、モータ部１１０の端部１１２の外形に合わせて形成される。
【符号の説明】
【００５３】
１００  送風機
１１０  モータ部
１１２  端部
１１３  回転軸
１１６  貫通部
１１７  側部
１１８  突出部
１３０  ファン部
１４０  カバー部
【図１】
2020112114.tif 000003
【図２】
2020112114.tif 000004
【図３】
2020112114.tif 000005
【図４】
2020112114.tif 000006
【図５】
2020112114.tif 000007
【図６】
2020112114.tif 000008