(57)【要約】【課題】  モータ内部から外部への空気流れをスムーズにしてモータ内部の冷却効率を増加させる。【解決手段】  軸流式のファンブレード３を備えたファンボス２が電動機６を覆うようにかつ、両者の回転軸５を一致させて固定されて、ファンブレード３の回転により回転軸方向に空気流れＦが形成される。ファンブレード３の空気流れ上流側の翼負圧面３４側では負圧が発生している。ファンボス２には、底面２ａから翼負圧面付近まで開口するファンボス穴４が形成されている。ファンボス穴は、回転方向にはファンブレード３の前縁と後縁との間の領域に位置するよう形成される。ファンボス穴には、ファンブレードの翼負圧面側における負圧と、ファンボスの回転周速による負圧とが合成されて、ファンボスの内側から外側への強い空気流れＡが励起されて、電動機内を冷却風がスムーズに流れる。【選択図】        図１
2006129601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸（５）を備えた電動機（６）と、
底面（２ａ）が前記回転軸に軸心が一致するよう固定され、円筒内側に前記電動機を収納するファンボス（２）と、
前記ファンボスの円筒外側面に一体的に設けられ、前記電動機の回転に応じて前記ファンボスと一体的に回転することにより前記底面側を風上として前記回転軸方向に空気流れを形成するファンブレード（３）とを備えるファンモータ（１）であって、
前記ファンボスの円筒外側面には、前記ファンブレードにより形成される空気流れの上流側部位に前記ファンボスの内外を連通する通気口（４）が設けられていることを特徴とするファンモータ。
【請求項２】
前記通気口は、前記底面から前記回転軸方向の端部（４２）までを開口長さとして開口していることを特徴とする請求項１に記載のファンモータ。
【請求項３】
前記通気口は、前記ファンブレードの翼元（３０）において、翼負圧面（３４）側における最大負圧発生部位（Ｐ）の前記回転軸方向位置を含むように開口していることを特徴とする請求項１または２に記載のファンモータ。
【請求項４】
前記通気口は、前記ファンブレードの翼元（３０）において、翼負圧面（３４）側における最大負圧発生部位（Ｐ）を含むように開口していることを特徴とする請求項１または２に記載のファンモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファンモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車のエンジン冷却などに使用されるファンモータは、エンジンからの輻射熱にさらされるエンジンルーム内に配置されることから、ファンモータ自体の冷却構造に配慮が払われている。たとえば、送風羽根の回転に伴いファンモータのケースの前後に設けたそれぞれの通気口より空気を吸引および空気を吐出することにより、ケース内部に空気を流通させてファンモータの内部の部材を効率よく冷却するものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
すなわち、この従来技術では、送風羽根を支持してモータにより回転する筒状のファンボスをモータケースの前部を覆うように配置し、モータケースに対向するファンボス内側底面に冷却羽根を設けることにより、ファンボスの回転によって冷却羽根が後方に負圧を生じさせてモータケースに設けた通気口より空気を吸引し、モータ内部に空気を流通させている。
【特許文献１】実公平７−４７９７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来技術では、モータケース外への空気の排出は、送風羽根の後方の正圧領域において、送風羽根による空気流れの風上に向けて開口する通気口より行うようになっている。したがって、モータケース外への空気流れが送風羽根が形成する圧力により阻害され、モータ内部の冷却効率が低下するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、モータ内部から外部への空気流れをスムーズにしてモータ内部の冷却効率を増加させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、回転軸（５）を備えた電動機（６）と、底面（２ａ）が回転軸に軸心が一致するよう固定され、円筒内側に電動機を収納するファンボス（２）と、ファンボスの円筒外側面に一体的に設けられ、電動機の回転に応じてファンボスと一体的に回転することにより底面側を風上として回転軸方向に空気流れを形成するファンブレード（３）とを備えるファンモータ（１）であって、ファンボスの円筒外側面には、ファンブレードにより形成される空気流れの上流側部位にファンボスの内外を連通する通気口（４）が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、円筒形状のファンボス内に収納された電動機によりファンボスが回転するとき、ファンボスの底面側を風上として電動機およびファンボスの回転軸方向に空気流れを形成するファンブレードの上流側部位にファンボスの内外を連通するよう設けられた通気口より、周速の高いファンボス外側に形成される負圧によってファンボスの内側から外側へ空気流れが励起される。しかもこの通気口が形成されているファンブレードの上流部位は、ファンブレードよる負圧形成領域でもあるので、通気口よりファンボス外側への空気流れはよりスムーズに励起される。したがって、この空気流れに連れてファンボス内においても空気流れをスムーズにすることができる。
【０００８】
この通気口は、請求項２に記載のように、底面から回転軸方向の端部（４２）までを開口長さとして開口させることにより、ファンボスの成型を容易にすることができる。
【０００９】
また、請求項３に記載のように、通気口を、ファンブレードの翼元（３０）において、翼負圧面（３４）側における最大負圧発生部位（Ｐ）の回転軸方向位置を含むように開口させることにより、通気口における負圧の大きさを比較的大きくして、通気口からの空気流れをスムーズにすることができる。
【００１０】
さらに、通気口を、請求項４に記載のように、ファンブレードの翼元（３０）において、翼負圧面（３４）側における最大負圧発生部位（Ｐ）を含むように開口させることにより、通気口における負圧を最も大きくして、通気口からの空気流れをよりスムーズにすることができる。
【００１１】
なお、上記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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１（ａ）、（ｂ）は、本実施形態のファンモータ１におけるファンボス２およびファンブレード３の上面図および断面図である。図２は、ファンボス２の側面からみた展開図である。
【００１３】
本実施形態のファンボス２は底面２ａを有する円筒形状をなしている。ファンボス２の円筒内には電動機６の前側部が収納されており、電動機６の出力軸（回転軸）であるシャフト５とファンボス２の底面２ａとが各回転軸を一致するように固定されている。
【００１４】
ファンボス２の円筒外側側面２ｂには、ファンボス２の回転によって回転軸方向の空気流れＦを形成する軸流式のファンブレード３が一体的に形成されている。本実施形態では、ファンブレード３を５枚翼としている。
【００１５】
ファンブレード３の翼先端側は保持リング３ａによって形状が保持されている。なお、図１におけるファンブレード３の断面は、翼幅中心線（図１中、一点鎖線で示す）に沿ったものとして示している。ファンブレード３の回転により、ファンブレード３の上流側は負圧状態となり、下流側は正圧状態となって、図中下方に空気流れＦが形成される。
【００１６】
ファンボス２の円筒外側面２ｂの負圧側部位には、ファンボス２の内外を連通する通気口としてのファンボス穴４が５枚のファンブレード３のそれぞれに対して、後述する所定位置に５つ設けられている。
【００１７】
図３は、ファンボス２の円筒側面の部分展開図であり、１つのファンブレード３の翼元３０部分におけるファンブレード３とファンボス穴４Ａ〜４Ｄとの位置関係を示している。なお、翼元３０は、ファンブレード３とファンボス２との連結部をいう。また、ブレード前縁３１および後縁３２は、ぞれぞれ、ファンブレード３のファンボス２の回転方向における前側および後側をいう。さらに、ファンブレード３のファンボス回転方向における正面側の面を翼正圧面３３、背面側を翼負圧面３４という。
【００１８】
本発明においては、通気口としてのファンボス穴４の位置を、ファンブレード３により形成される最大負圧発生部位Ｐまたはその最大負圧発生部位Ｐに近い位置に形成するものである。これにより、ファンボス穴４のファンボス２の内側から外側への圧力勾配が大きくなり、ファンボス穴４を通過する強い空気流れが励起される。
【００１９】
すなわち、図３のファンブレード３の翼元３０での翼負圧面３４における負圧の翼長Ｌ方向の分布線図に示すように、翼負圧面３４上では、ブレード前縁から翼長Ｌの数１０％の位置Ｐで最大負圧となる。なお、翼長Ｌは、ファンブレード３の翼中心線に沿った長さである。本実施形態においては、ブレード前縁より４０％の位置が最大負圧発生部位Ｐである。
【００２０】
したがって、ファンボス穴４の開口をこの最大負圧発生部位Ｐを含むように形成する（図２中、符号４Ｂ）ことができる。なお、ファンボス穴４Ｂは、ファンボス２の底面２ａから軸方向にファンブレード３の翼負圧面３４までの台形に近似した形状で開口している。
【００２１】
ただし、この最大負圧発生部位Ｐはファンブレード３の翼負圧面３４上の部位にあるため、ファンブレード３の強度の確保という観点から、開口面積に制限がある。ファンボス穴４を通過する空気流量は、負圧の大きさと開口面積との積であるので、ファンボス穴４Ｂと同等（またはそれ以上）の空気流量を得るためには、ファンボス穴４をファンブレード３による負圧形成範囲内で回転方向Ｒに沿って移動した位置に形成することが望ましい。
【００２２】
具体的には、ブレード前縁３１とブレード後縁３２との間の範囲で最大負圧発生部位Ｐの回転軸方向位置を含むように、すなわち図２において符号４Ａ、４Ｃ、４Ｄのように、開口させることができる。
【００２３】
ファンボス穴４Ａは、ブレード前縁３１に近接するよう、かつ、最大負圧発生部位Ｐの軸方向位置を含むように形成された開口４０と、ファンボス２の成型時の型抜きを容易に行えるよう、この開口４０とファンボス２の底面２ａとを開口４１により接続する。したがって、ファンボス穴４Ａは矩形形状となり、底面２ａから開口４０の端部４２までを開口長さとして、十分な開口面積を得ることができる。
【００２４】
また、ファンボス穴４Ｄは、ファンボス穴４Ａをファンブレード３の翼負圧面３４より回転方向Ｒの後方へ移動させて形成したもので、ファンボス穴４Ｃの周方向の端部をブレード後縁３２の周方向位置に一致させたものである。
【００２５】
一方、ファンボス穴４Ｃは、ファンボス穴４Ａと同じ形状の開口を、ブレード前縁３１と後縁３２との間の領域、すなわちファンブレード３の翼負圧面３４側でファンブレード３に近接して形成したものである。このファンボス穴４Ｃの形成位置は、負圧の大きさおよび開口面積をともに大きくすることができるので、ファンボス穴４Ｃでの空気流量を大きくすることができる。
【００２６】
本実施形態では、上記ファンボス穴４Ａ〜４Ｄのいずれかを用いることができ、これを各ファンブレード３の近傍に計５つ配置する。
【００２７】
このようにファンボス穴４が形成されたファンボス２が、電動機６の回転に応じて回転すると、軸流式のファンブレード３が回転軸方向へ空気流れＦを形成する。このファンボス２の回転によりファンボス穴４の開口（空気通路）には、２つの力が作用する。
【００２８】
すなわち、ファンボス２の周速に応じて、ファンボス２の内側より外側が負圧となって、この内外の圧力差に応じて内側から外側への空気流れが励起される。この空気流れは、ファンボス穴４のファンブレード３に対する周方向位置に係わらず、周速のみにより決まる大きさである。
【００２９】
もう一つの力は、ファンブレード３による翼正圧面３３と翼負圧面３４との間の圧力差によるものであり、ファンボス穴４を負圧発生領域に形成することにより、ファンボス穴４の内側から外側への空気流れが励起される。この空気流れは、ファンブレード３のファンボス２への取付角やファンブレード３の断面形状などとファンボス穴４のファンブレード３に対する配置位置に応じて変化するものである。
【００３０】
これら２つの圧力差の合成により、ファンボス穴４を通ってファンボス２の内側から外側へ強い空気流れＡが励起される。このファンボス穴４を通る空気流れに連れて、ファンボス２内では、ファンボス２の軸方向空気流れＦによる正圧側通気口７よりファンボス２内に流入した空気Ｂが電動機６の内外を通る冷却風となる。
【００３１】
以上のように、本実施形態では、ファンボス穴４をファンボス２の底面２ａからファンブレード３の翼負圧面３４近傍までの負圧発生領域で開口するように設けているので、ファンボス２およびファンブレード３の回転により、ファンボス穴４を内側から外側へ大きな圧力差を発生させて、強い空気流れＡを励起することができる。これによりファンボス２内の電動機６内の冷却風を高い通風量で発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】（ａ）は、本実施形態のファンモータにおけるファンボスおよびファンブレードの上面図であり、（ｂ）は（ａ）の部分断面図である。
【図２】ファンボスの外側面の部分展開図である。
【図３】ファンブレードの翼負圧面における負圧分布図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…ファンモータ、２…ファンボス、２ａ…底面、３…ファンブレード、
４…ファンボス穴、６…電動機、３０…翼元、３１…ブレード前縁、
３２…ブレード後縁、３３…翼正圧面、３４…翼負圧面。
【図１】
2006129601.tif 000003
【図２】
2006129601.tif 000004
【図３】
2006129601.tif 000005