(57)【要約】      （修正有）【課題】基台などへの高精度な取付けを可能とし、振動耐久性の高い取付け脚部を備えた送風機を提供する。【解決手段】回転軸１２と前記回転軸１２の駆動機構１４，１６，１８が金属製のモータケース１１に収容されたモータと、前記回転軸１２に取り付けられた羽根車２０と、前記モータ及び前記羽根車２０が収容され、吸引された外気を案内する通風路が前記羽根車２０の外周部に形成されたファンケース２と、を備えて構成される送風機１であって、取付対象部位に前記送風機１を取り付ける取付け脚部３３が前記モータケース１１に一体に形成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と前記回転軸の駆動機構が金属製のモータケースに収容されたモータと、
前記回転軸に取り付けられた羽根車と、
前記モータ及び前記羽根車が収容され、吸引された外気を案内する通風路が前記羽根車の外周部に形成されたファンケースと、
を備えて構成される送風機であって、
取付対象部位に前記送風機を取り付ける取付け脚部が、前記モータケースに一体に形成されている、ことを特徴とする送風機。
【請求項２】
前記駆動機構は前記回転軸と一体に回転するロータと前記ロータの周囲に配置されたステータを備えて構成されるとともに、前記モータケースは前記ステータを保持するとともに前記回転軸が突出する開口が形成されたモータケース本体と前記モータケース本体を閉塞する蓋体を備えて構成され、
前記取付け脚部は、前記モータケース本体及び前記蓋体の何れか一方または双方に形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の送風機。
【請求項３】
前記取付け脚部は、複数個所に形成され、少なくとも一つの取付け脚部は前記回転軸に平行に延出形成され、前記回転軸と交差する方向からネジで締着可能に構成されている、ことを特徴とする請求項２に記載の送風機。
【請求項４】
前記モータケースを前記ファンケースに固定する複数の取付部が、前記モータケース本体及び前記蓋体の何れか一方または双方に形成され、複数の前記取付け脚部は、各取付部に対してそれぞれ前記回転軸の周方向に沿って所定距離隔てた位置に形成されている、ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の送風機。
【請求項５】
前記取付け脚部にネジで締着するための雌ネジ部が形成された開口を備えている、ことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の送風機。
【請求項６】
前記取付け脚部に防振部材装着部が設けられている、ことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の送風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸と回転軸の駆動機構が金属製のモータケースに収容されたモータと、回転軸に固定された羽根車と、モータ及び羽根車が収容され、吸引された外気を案内する通風路が羽根車の外周部に形成されたファンケースと、を備えて構成される送風機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１，２に開示されているように、ハイブリッド自動車等には、走行用モータへ給電する電力を蓄えた電池や、当該電池から交流電力を生成して前記走行用モータに出力するインバータ回路等が搭載されている。そして、高温に発熱するこのようなデバイスに冷却風を送るために送風機が搭載されている。
【０００３】
このような送風機は、樹脂製のファンケースに一体に成型された取付け脚部が、複数の電池が収容された電池パックや車体フロアなどの基台に設置され、取付け脚部に形成されたネジ孔などを介して基台にネジ止め固定されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１５９０８号公報
【特許文献２】特開２００９−２９２２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このようなファンケースと一体成型された樹脂製の取付け脚部を介して送風機を基台に取り付ける場合には、取付け後に晒される高温環境に起因する取付け脚部の変形によって取付位置精度の悪化が生じる虞や、取付け脚部に肉厚の違いによるヒケや反りが生じる虞がある。よって、それらを吸収すべく予め取付寸法に大きな余裕を持たせる必要があった。
【０００６】
その結果、他の部品の搭載自由度を損ねたり、送風機の振動耐久性の悪化を引き起こしたりする虞があり、さらに車両の走行時の振動によって取付け脚部の破損を招く虞もあった。また、特許文献２に記載されたような振動の伝搬を抑えるための防振ゴムを用いる場合も、取付寸法の誤差によって防振ゴムが圧縮されて硬化した状態で取り付けざるを得ないような場合には、十分な防振効果を得ることができなくなるという問題もあった。
【０００７】
本発明の目的は、上述した従来の問題に鑑み、基台などへの高精度な取付けを可能とし、振動耐久性の高い取付け脚部を備えた送風機を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するため、本発明に係る送風機は、回転軸と前記回転軸の駆動機構が金属製のモータケースに収容されたモータと、前記回転軸に取り付けられた羽根車と、前記モータ及び前記羽根車が収容され、吸引された外気を案内する通風路が前記羽根車の外周部に形成されたファンケースと、を備えて構成される送風機であって、取付対象部位に前記送風機を取り付ける取付け脚部が、前記モータケースに一体に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
そして、前記駆動機構は前記回転軸と一体に回転するロータと前記ロータの周囲に配置されたステータを備えて構成されるとともに、前記モータケースは前記ステータを保持するとともに前記回転軸が突出する開口が形成されたモータケース本体と前記モータケース本体を閉塞する蓋体を備えて構成され、前記取付け脚部は前記モータケース本体及び前記蓋体の何れか一方または双方に形成されていることが好ましい。
【００１０】
前記取付け脚部は複数個所に形成され、少なくとも一つの取付け脚部は前記回転軸に平行に延出形成され、前記回転軸と交差する方向からネジで締着可能に構成されていることがさらに好ましい。
【００１１】
また、前記取付け脚部は複数個所に形成され、少なくとも一つの取付け脚部は前記回転軸に平行に延出形成され、前記回転軸と交差する方向からネジで締着可能に構成されていることが好ましく、前記取付け脚部にネジで締着するための雌ネジ部が形成された開口を備えていることが好ましい。前記取付け脚部に防振部材装着部が設けられていることがさらに好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、基台などへの高精度な取付けを可能とし、振動耐久性の高い取付け脚部を備えた送風機を提供することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）は本発明による送風機の実施形態を示し、底面、左側面、平面を示す斜視図であり、（ｂ）は正面、右側面、平面を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は同送風機の平面図であり、（ｂ）は同送風機の背面図である。
【図３】（ａ）は同送風機の左側面図であり、（ｂ）は同送風機の底面図である。
【図４】（ａ）は同送風機の断面図であり、（ｂ）は同送風機の要部拡大断面図である。
【図５】同送風機に収容されたモータの斜視図である。
【図６】別実施形態を示し、同送風機に収容されたモータの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明による送風機の実施形態を、図面を用いて説明する。
図１（ａ），（ｂ）から図３（ａ），（ｂ）には、送風機１の外観が示され、図４（ａ），（ｂ）には送風機１の断面構造が示されている。
【００１５】
当該送風機１は、車両の走行用モータへ給電する電力を蓄えた車載電池ユニットを冷却する送風機１であり、車載電池ユニットが収容された基台としての電池カバーに取り付けられ、吸引した外気を冷却風として電池カバーの内部に収容された複数の電池に送風するために用いられる。つまり、本実施形態では当該送風機１の取付対象部位は電池カバーとなる。
【００１６】
図１（ａ），（ｂ）から図３（ａ），（ｂ）に示すように、送風機１は、所謂遠心ファンであり、ファンケース２と、ファンケース２の内部に収容された羽根車２０及び羽根車２０を回転駆動するモータ１０などを備えて構成されている。
【００１７】
ファンケース２は、例えばポリプロピレンなどの樹脂を用いて、上部ファンケース２ａと下部ファンケース２ｂに分割して成型され、上部ファンケース２ａ及び下部ファンケース２ｂの互いがフック機構７を介して連結可能に構成されている。
【００１８】
図２（ｂ）に示すように、下部ファンケース２ｂには、モータ１０の底面から径方向に延出形成された取付部としてのフランジ３０に設けられた取付孔３１を介して、モータ１０がネジ３２で締付固定されている。モータ１０から延伸した給電線や信号線を束ねたワイヤーハーネス４０がファンケース２に備えたハーネス保持部２ｅで固定されており、先端に備えたコネクタ４１を介して車両の制御部から延伸する信号線のコネクタ（図示せず）と接続される。
【００１９】
図１（ａ），（ｂ）、図２（ａ）及び図４（ａ），（ｂ）に示すように、羽根車２０は、中央部から周部に向けて僅かに下方に傾斜するように形成された平面視円形の羽根ボス２２と、羽根ボス２２の外周部に同心円状に立設形成された複数枚の羽根２１で構成されている。
【００２０】
上部ファンケース２ａに形成された円形の開口部２ｆの周囲に羽根２１が並ぶように、羽根ボス２２の中心に突出形成された取付凹部２３にモータ１０の回転軸１２の先端が嵌入固定されている。当該開口部２ｆの周部と羽根ボス２２との間隙が給気孔３となる。
【００２１】
モータ１０により回転駆動された羽根車２０によって、上部ファンケース２ａに形成された給気孔３から吸引された外気が、ファンケース２の内部に羽根車２０の外周に沿うように形成された空気通路４を通って排気口５から冷却風として排気されるように構成されている。つまり、羽根車２０の回転軸心Ｐに沿う方向からファンケース２に吸引された外気は、当該回転軸心Ｐと直交する方向に排気される。
【００２２】
排気口５から排気された冷却風は、必要に応じて設置された通風路を介して、或いは直接に電池カバーの内部に送風されて、内部の電池ユニットが冷却される。
【００２３】
図１（ａ），（ｂ）及び図４（ａ）に示すように、上部ファンケース２ａの開口部に形成された凸縁部２ｃが下部ファンケース２ｂの開口部に形成された凹縁部２ｄに嵌入した状態で、上部ファンケース２ａの凸縁部２ｃに沿って形成された複数の係止部７ａと下部ファンケース２ｂの凹縁部２ｄに沿って形成された複数の爪部７ｂとが互いに係合することにより一体に結合される。即ち、係止部７ａと爪部７ｂが、上下のファンケース２ａ，２ｂを結合するフック機構７として機能する。
【００２４】
図４（ａ），（ｂ）に示すように、モータ１０は、亜鉛メッキされたアルミニウムなどの軽量の金属で構成されたモータケース１１と、回転軸１２と、回転軸１２を駆動するロータ１４、ステータ１６及び回路基板１８でなる駆動機構を備えて構成されている。
【００２５】
モータケース１１は、天面を備えるとともに側壁が階段状に拡径形成された筒状のモータケース本体１１ａと、モータケース本体１１ａを閉塞するモータケース蓋体１１ｂとで構成されている。モータケース本体１１ａの天面に形成された開口１１ｃから先端側が上方に突出するように回転軸１２が配置され、当該回転軸１２の先端側に羽根車２０の羽根ボス２２が取り付けられている。
【００２６】
回転軸１２は、モータケース本体１１ａに備えた上部軸受１３ａ（１３）と、モータケース蓋体１１ｂに備えた下部軸受１３ｂ（１３）によって軸支され、モータケース蓋体１１ｂの中央部に配置されたスラスト板１９で回転自在に支承されている。モータケース本体１１ａの天面及びモータケース蓋体１１ｂには、筒状の軸受収容部１１ｃ，１１ｄがプレス成形により形成されており、その内部にそれぞれ軸受が収容されている。尚、軸受１３として本実施形態のようにボールベアリングを用いることが好ましいが、すべり軸受を用いることも可能である。
【００２７】
上下の軸受１３の間隙に配置されたロータ１４が回転軸１２と一体回転可能に固定され、ロータ１４の周囲を囲繞するようにステータ１６がモータケース本体１１ａに固定されている。即ち、本実施形態では、モータ１０としてロータ１４がステータ１６の内周側に回転自在に配置されたインナーロータ型のブラシレスモータが用いられている。尚、送風機１に組み込まれるモータはブラシレスモータに限るものではなく、他の形式の直流モータや交流モータであってもよい。
【００２８】
ロータ１４は、回転軸１２に固定された中空のロータフレーム１４ａと、ロータフレーム１４ａの外周にＳ極とＮ極とが交互に切り替わるように等間隔で円筒状に配置された円筒形状の永久磁石１４ｂで構成されている。ステータ１６は、積層された珪素鋼板で構成されるステータコア１６ａと、ステータコア１６ａに巻回された巻線１６ｂで構成され、テータコア１６ａの突極の先端面が永久磁石１４ｂと対抗するように構成されている。
【００２９】
ステータコア１６ａが階段状に拡径形成されたモータケース本体１１ａの上部側壁に固定され、回路基板がモータケース本体１１ａの上部側壁に固定されている。
【００３０】
回路基板１８には、モータ１０を駆動制御する複数の駆動回路や制御回路が搭載され、当該駆動回路により各巻線１６ｂに供給される駆動電流が制御される。
【００３１】
ワイヤーハーネス４０を介して外部から回路基板１８に送られる制御信号や電源電圧に基づいて、巻線１６ｂに駆動電流が供給されてステータコア１７から所定の周波数の交番磁界が発生する。
【００３２】
ステータコア１７からの交番磁界とロータ１４に備えた永久磁石１４ｂの磁界とにより吸引力および反発力が生じ、これらの力によってロータ１４とともに回転軸１２が回転する。
【００３３】
図２（ｂ）、図４（ａ）及び図６に示すように、モータケース本体１１ａの側壁下部及びモータケース蓋体１１ｂから、回転軸１２の径方向に平面視で略三角形状のフランジ３０ａ，３０ｂ（３０）が重畳するように延出形成され、回転軸１２の周方向に等間隔に位置する頂部にそれぞれ取付孔３１が形成されている。モータ１０は、当該ネジ孔３１を介して下部ファンケース２ｂの下面に３本のネジ３２で締付固定されている。
【００３４】
モータケース本体１１ａ及びモータケース蓋体１１ｂの双方の延出部が重畳した状態でモータ１０がファンケース２に取り付けられるので、モータ１０それ自体の振動が抑制され、安定駆動及び騒音低減を達成することができる。
【００３５】
さらに、三か所のフランジ３０の頂部からそれぞれ回転軸１２の周方向に沿って僅かにずらせた位置から、当該送風機１を取付対象部位となる電池カバーに取り付ける三つの取付け脚部３３が延出形成されている。
【００３６】
当該取付け脚部３３は、モータケース本体１１ａと一体に形成され、フランジ３０から軸心Ｐ方向に所定長さだけ垂下した位置から径方向外方に屈曲するように構成され、屈曲部３４に取付孔３５が形成されている。
【００３７】
このように、取付け脚部３３がモータケース本体１１ａを構成する金属で一体に形成されることにより、従来の樹脂製の取付け脚部と比較して、ばらつきの小さな高い寸法精度の取付け脚部３３を実現することができ、その結果、他の部品の寸法公差の幅を小さくすることができるようになり、他の部品の車両への搭載の自由度を確保することも可能になる。
【００３８】
また、取付け脚部３３が金属で構成されるため、強度が高くなり、車両走行時の振動などに起因する取付け脚部３３の劣化や破損の虞が無く、信頼性が一段と向上する。
【００３９】
送風機１の取付対象部位が電池カバーではなく車体であってもよい。車体に送風機１を取り付ける場合は、この取付け脚部３３をボルト及びナットを用いて締結すればよい。
【００４０】
送風機１を駆動することでモータ１０が発熱しても、金属製のモータケース１１及び取付け脚部３３を介して車体側に放熱されるので、発熱による消費電力の増大を抑制することができる。尚、電池カバーが金属製である場合も同様であることはいうまでもない。
【００４１】
取付け脚部３３に形成された取付孔３５に雌ネジ部が形成されていれば、ボルト及びナットを用いずに、ネジを用いて取付対象部位に一体に締着することができる。
【００４２】
取付け脚部３３に防振部材装着部を設けることにより、防振部材を介して送風機１を取付対象部位に取り付けることができる。防振部材装着部の形状については特に限定するものではなく、公知の形状を適宜採用することができる。例えば、防振部材を嵌め込む切欠のような形状であってもよい。
【００４３】
以下、本発明の別実施形態を説明する。
上述した実施形態では、取付け脚部３３がモータ１０の軸心Ｐに対して直角に折れ曲がった形状である場合を説明したが、必ずしも直角に折れ曲がった形状でなくてもよい。
【００４４】
例えば、図６に示すように、取付け脚部３３の一つ或いは複数がモータ１０の軸心Ｐに沿う方向に延出形成されていてもよい。このように取付け脚部３３が構成されると、送風機１の吸気口３が水平方向を向くように取り付ける際、取付対象部位の上方からボルト締結作業を行なうことができ、取付のための作業性が向上する。
【００４５】
さらに、ファンケース２に収容されたモータ１０をファンケース２の外部からファンケース２にネジ止めするような構成であれば、取付け脚部３３がモータ１０の軸心Ｐと略平行姿勢に形成することで、取付け脚部３３をファンケース２の外に延出するために必要となるファンケース２の開口を小さくすることができる。その結果、空気漏れを小さくすることが可能となり、空気漏れに起因する送風性能の低下を回避することができる。
【００４６】
上述した実施形態では、取付け脚部３３を３か所設けているが、強度が十分確保できる場合は取付け脚部３３が１か所または２か所であってもよい。逆に取付け脚部３３を４か所以上設けることで、取付対象部位に送風機１を強固に固定することができる。
【００４７】
上述した実施形態では、取付け脚部３３がモータケース本体と一体に形成された例を説明したが、取付け脚部３３がモータケース蓋体に一体に形成されていてもよい。この場合には、モータケース蓋１１ｂのみを取付対象部位の形状に合わせるべく設計すればよいので、設計の自由度が高くなる。
【００４８】
また、取付け脚部３３がモータケース本体及びモータケース蓋体の双方に一体に重畳するように延出形成されていてもよい。さらに、取付け脚部３３がモータケース本体及びモータケース蓋体の双方に一体に延出形成され、それぞれが重畳することがないように別の部位に形成されていてもよい。
【００４９】
上述した実施形態では、モータケース１１をファンケース２に固定する取付部であるフランジ３０がモータケース本体及びモータケース蓋体の双方に形成された例を説明したが、フランジ３０が何れか一方に形成されていてもよい。何れの場合でも、取付け脚部３３は取付部であるフランジ３０に対応する位置に形成されていることが好ましい。フランジ３０に形成された取付孔３１の位置と取付け脚部３３の位置が対応するため、送風機１の取付対象部位に対する強度バランスと、モータ１０のファンケース２に対する強度バランスがともに安定する。対応する位置とは、各取付部に対してそれぞれ回転軸１２の周方向に沿って所定距離隔てた位置という意味であり、所定距離はゼロを含む概念である。
【００５０】
即ち、本発明による送風機は、取付対象部位に送風機を取り付ける取付け脚部がモータケースに一体に形成されていればよい。送風機として車両搭載時の剛性を上げることができ、聴感で耳障りな３ｋＨｚ付近の騒音を高周波数領域に推移することが可能になり、騒音においても改善できるようになる。
【００５１】
高周波領域の騒音が問題となる場合は取付け脚部に防振ゴムを介して取り付けることにより騒音を抑制することができる。この際、モータケースと取付け脚部が一体に形成されていることにより、取付け脚部の寸法精度が高くなるので、防振ゴムに意図しない変形を与えることなく取付対象部位に送風機を取り付けることが可能となり、防振ゴムの性能を最大限発揮させることができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明による送風機は、車載電池ユニットのみならず冷却する必要がある車載機器に送風するために用いることができ、車以外に冷却する必要がある電子機器やその他の発熱機器に広く使用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１：送風機
２：ファンケース
２ａ：上部ファンケース
２ｂ：下部ファンケース
７：フック機構
１０：モータ
１１：モータケース
１１ａ：モータケース本体
１１ｂ：モータケース蓋体
１２：回転軸
１３：軸受
１３ａ：上部軸受
１３ｂ：下部軸受
１４：ロータ（駆動機構）
１６：ステータ（駆動機構）
１８：回路基板（駆動機構）
１９：スラスト板
２０：羽根車
２１：羽根
２２：羽根ボス
３０，３０ａ，３０ｂ：フランジ
３１：取付孔
３２：ネジ
３３：取付け脚部
３４：屈曲部
３５：取付孔
４０：ワイヤーハーネス
４１：コネクタ
【図１】
2018123753.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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