JPS63243496A - 電動フアン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば自動車に搭載されるラジエ゛−タ、
牽調装置等の空冷を必要とする装置に使用される電動フ
ァンにおいて、ロータを回転自在に支持する軸受の温度
上昇を抑制できる構造を有する電動ファンに関する。

〔従来の技術〕

従来の電動ファンは、例えばラジェータの冷却用として
使用する場合には、第７図に示す如く、密閉構造に構成
されているのが一般的である。

”すなわち、ラジェーターｌの後方側即ち車室側にシュ
ラウド２が取付けられ、このシュラウド２に電動モータ
３のケース体４が取付けられている。

このケース体４は、ステータとしての永久磁石５を保持
する左端を開放した偏平筒体６と、その開放端面を閉塞
して密閉する蓋体７とから構成され、蓋体７の中央部に
透孔７ａが穿設されている。そして、透孔７ａ内に筒状
のブツシュ８が嵌挿され、このブツシュ８の内周側にこ
ろがり軸受９ａ、９ｂを介して回転軸１０が回転自在に
支持されている。

この回転軸１０のラジェーター１側の突出端には送風フ
ァン１１がナツト締めされていると共に、回転軸１０内
の端部にプリントモータを構成する円板状のロータ１２
が固着され、このロータ１２の内周側に給電用のカーボ
ンブラシ１３が摺接され、このカーボンブラシ１３にリ
ード線１４を介して所定直流電流が供給される。

而して、ラジェータの水温が所定温度よりも高くなった
ときに、電動モータ３を回転駆動することにより、送風
ファン１１を回転駆動して、空気をラジェーター１を介
して吸引し、ラジェーターｌ内の冷却液を空冷する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来の電動ファンにあっては、電動モータがケース
体によって密閉された構造を有するので、ロータとカー
ボンブラシとの間の摩擦によって発生する熱がケース体
外に発散されずに内部に篭ることになり、しかもロータ
は１５００〜４０００ｒｐｍ程度の回転数で高速回転さ
れるので、ロータに連結された回転軸を支持するころが
り軸受自体も発熱し、このためころがり軸受の温度が外
部雰囲気の温度に比較して３０〜４０°Ｃも高くなる。

そのうえ、ラジェータ１は、一般にエンジンに冷却水を
供給する関係でエンジンの近傍に取付けられているので
、電動ファン周囲の外部雰囲気温度も高い。特に夏期に
おいては、直射日光によりエンジン近傍の雰囲気温度が
非常に高くなるので、ころがり軸受の温度は１２０〜１
５０“Ｃとなる。

また、自動車の停車直後には車速風による冷却効果がな
くなるので、ころがり軸受の温度は短時間ではあるが、
極めて高温となる。このようなとき、ころがり軸受の潤
滑剤として封入されているグリースの寿命が短くなると
いう問題点があった。

そこで、この発明は、上記従来例の問題点に着目してな
されたものであり、電動モータのケース体の軸受の近傍
に冷却用空気導入孔を設けると共に、この導入した冷却
空気を排出する排出孔を設け、ケース体内に冷却用空気
を還流させて軸受を冷却することにより、上記従来例の
問題点を解決することができる電動ファンを提供するこ
とを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この出願は、送風ファンと
該送風ファンを回転駆動する電動モータとを備えた電動
ファンにおいて、前記電動モータは、ケース体内に軸受
を介して回転自在に支持されたロータを有し、咳軸受近
傍のケース体に当該軸受に対する冷却空気を導入する冷
却用空気導入孔を穿設すると共に、前記ケース体の下端
部に空気排出孔を設けたことを特徴とする電動ファンを
特定発明としている。

また、送風ファンと該送風ファンを回転駆動する電動モ
ータとを備えた電動ファンにおいて、前記電動モータは
、ケース体内に軸受を介して回転自在に支持されたロー
タを有し、咳軸受近傍のケース体に当該軸受に対する冷
却空気を導入する冷却用空気導入孔を穿設し、該冷却用
空気導入孔に対向して冷却用空気強制供給手段を設け、
前記ケース体の下端部に空気排出孔を設けたことを特徴
とする電動ファンと、送風ファンと該送風ファンを回転
駆動する電動モータとを備えた電動ファンにおいて、前
記電動モータは、ケース体内に軸受を介して回転自在に
支持されたロータを有し、該軸受近傍のケース体に当該
軸受に対する冷却空気を導入する冷却用空気導入孔を穿
設すると共に、前記ロータに羽根部を形成し、且つ前記
ケース体の下端部に空気排出孔を設けたことを特徴とす
る電動ファンとの二つを併合発明としている。

〔作用〕

この出願の特定発明においては、電動モータのケース体
の軸受近傍に設けた冷却用空気導入孔から冷却用空気を
ケース体内に導入し、これを軸受の周囲を通過させて空
気排出孔から排出することにより、軸受の熱拡散を良好
に行い、軸受の温度上昇を抑制する。

また、この出願の併合発明の一つの発明においては、冷
却用空気導入孔に対向して冷却用空気強制供給手段が設
けられているので、この冷却用空気強制供給手段によっ
て、より多くの冷却空気を冷却用空気導入孔に導入する
ことができ、他の発明においてはロータに形成された羽
根部によって、より多くの冷却空気を冷却用空気導入孔
から導入することができ、何れの場合も軸受の冷却効果
をより向上させることができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の第１実施例を示す断面図である。

図中、１はラジェータ、２はシュラウド、３は電動モー
タ、４はステータとしての永久磁石５を保持する偏平筒
体６とその開放端面を閉塞する蓋体７とから構成される
ケース体、７ａは蓋体７に形成された透孔、８は透孔７
ａ内に嵌合された筒状のブツシュ、９ａ、９ｂはころが
り軸受、１０は回転軸、１１は送風ファン、１２はロー
タ、１３はカーボンブラシであって、これらの内ケース
体４及び送風ファン１１の構成を除いては前記従来例と
同様の構造を有するので、対応部分には同一符号を付し
、その詳細説明はこれを省略する。

この発明においては、前記ケース体４を構成する蓋体７
のころがり軸受９ａ、９ｂの近傍における好ましくは下
側に複数の冷却用空気導入孔１５が穿設され、この冷却
用空気導入孔１５とはロータ１２を挟んで反対側におけ
るケース体４を構成する偏平筒体６の周壁の下端部に空
気排出孔１６が穿設され、冷却用空気導入孔１５からケ
ース体４内に導入された冷却用空気がころがり軸受９ｂ
の周囲を通り、ロータ１２の回転に伴ってその板面に沿
って半径方向に拡散し、その周縁部から偏平筒体６側に
折り返して空気排出孔１６に至る空気流が形成される。

また、送風ファン１１の中央部には、端板部１１ａの後
端側から同心的に延長する円筒部１１ｂ〜ｌｉｄが形成
され、円筒部１１ｂ及びｌｌｃ間の空間がケース体４の
冷却用空気導入孔１５に対向するようにされ、且つ円筒
部１１ｂ〜ｌｉｄの突出長が外側に行くに従い長くなる
ように選定されている。そして、円筒部１１ｂ〜ｌｉｄ
間の端板部１１ａに、ラジェータ１を通じて吸引される
冷却用空気を内部に取り込みケース体４の冷却用空気導
入孔１５に供給する空気取入孔１７が穿設され、且つシ
ュラウド２の円筒部ｌｉｄに対応する内周縁に円筒部ｌ
ｉｄの端部の外周縁に近接対向するかぶり部２ａが形成
され、円筒部ｌｉｄの外周縁からの空気の流出を極力抑
えるようにしている。

次に、上記第１実施例の動作について説明する。

電動ファンの電動モータ３のカーボンブラシ１３に所定
の電流が供給されて、ロータ１２が回転している状態に
おいては外部雰囲気温度が高く、ロータ１２の回転によ
り、これとカーボンブラシ１３との間の摩擦熱によって
、ケース体４内の温度がさらに上昇しようとするが、車
両が走行状態であるときには、車速に応じた風量の車速
風がエンジンルーム内に導入され、この車速風によって
ラジェータ１が冷却されると共に、ラジェータ１を通過
した車速風が送風ファン１１の空気取入孔１７を通じて
、ケース体４の蓋体７に形成された冷即用空気導入孔１
５に導入される。このため、ケース体４内で冷却用空気
導入孔１５から導入された空気流は、空気排出孔１６が
ロータ１２を挾んで反対側に形成されていることから、
ロータ１２の表面に沿って半径方向に拡散され、ロータ
１２の周縁部で折り返して偏平筒体６側に流れ、その後
排出孔１６から排出される。

このように、ケース体４内に空気流が導入され、これが
ころがり軸受９ｂの周囲を通って流れることにより、こ
ろがり軸受９ｂが高温状態であったとしても、空冷され
ることにより、その温度を低下させることができる。

また、ロータ１２に摺接するカーボンブラシ１３の摩耗
粉を空気流に載せて空気排出孔１６からケース体４外に
排出することができ、カーボンブラシ摩耗粉の軸受中へ
の侵入を少なくし、グリース寿命を延長することができ
る。

さらに、自動車が停車直後で極めて高温の状態であって
も、ケース体４内に導入孔１５及び排出孔１６を通じて
外気の流入出が可能であるので、熱の拡散を行うことが
でき、ロータ１２とカーボンブラシ１３との間で発生す
る熱及びころがり軸受自体で発生する熱がケース体４内
にこもることがなく、適度に拡散されるので、ころがり
軸受９ｂに対して、密閉型のケース体を使用する場合に
比較して冷却効果を与えることができる。

また、ケース体４に形成した冷却用空気導入孔１５をこ
ろがり軸受９ａ、９ｂの下側に設けることにより、車速
風によって運ばれる雨滴等のケース体４内への侵入を阻
止することができる。

次に、この発明の第２実施例を第２図について説明する
。

この第２実施例は、送風ファンのケース体の冷却用空気
導入孔に対向する位置に羽根部を形成し、この羽根部に
よって外気を冷却用空気導入孔に強制的に導入するよう
にしたものである。

すなわち、第２図に示すように、第１図の構成において
、送風ファン１１の端板部１１ａに形成された空気取入
孔１７が省略され、これに代えて円筒部１１ｂ〜ｌｉｄ
間に、第３図に示すように所定間隔を保って放射状に延
長する冷却用空気強制供給手段としての羽根部ｌｉｅが
形成されていることを除いては前記第１実施例と同様の
構成を有し、第１図との対応部分には同一符号を付し、
その詳細説明はこれを省略する。ここで、送風ファン１
１に形成した羽根部ｌｉｅは断面略三角形状に形成され
、送風ファン１１を合成樹脂材を使用して成形する際に
一体成形される。なお、羽根部ｌｉｅの形状は、これを
送風ファン１１とは、別体に形成して接着する場合には
、風量が多くなるように種々の形状を選択することがで
きる。

この第２実施例によると、電動モータ３のカーボンブラ
シ１３に所定の電流が供給されて、ロータ１２が回転し
ているときには、送風ファン１１も回転しており、その
円筒部１１ｂ〜ｌｉｄ間に形成された羽根部ｌｉｅによ
って、ケース体４の蓋体７側に向かう空気流が形成され
る。この空気流は、蓋体７に形成された冷却用空気導入
孔１５からケース体４内に強制的に導入されることにな
るので、ケース体４内に車両の走行状態或いは停車状態
にかかわらずころがり軸受９ａ、９ｂの周辺部の熱放散
及びカーボンブラシ１３の摩耗粉の排出を確実に行うこ
とができる。

次に、この発明の第３実施例を第４図について説明する
。

この第３実施例は、送風ファンで発生する空気流の一部
を電動モータのケース体内に導入するようにしたもので
ある。

すなわち、第４図に示すように、第２図の構成において
送風ファン１１に形成した羽根部ｌｉｅが省略され、こ
れに代えてシュラウド２に、送風ファン１１の羽根部の
内周部に対向するように逆円錐状のコーン２０を形成し
、このコーン２０によって送風ファン１１の風量の一部
を中心部側に導入し、この導入空気を蓋体７の冷却用空
気導入孔１５を通じてケース体４内に導入するようにし
たことを除いては、前記第２実施例と同様の構成を有し
、第２図との対応部分には同一符号を付し、その詳細説
明はこれを省略する。

この第３実施例によっても、送風ファン１１で形成され
る風量の一部が電動モータ３のケース体４に形成された
冷却用空気導入孔１５に強制的に導入されるので、前記
各実施例と同様の作用効果を得ることができる。

次に、この発明の第４実施例を第５図及び第６図につい
て説明する。

この第４実施例は、送風ファン又はシュラウドに空気強
制供給手段を形成する場合に代えて、電動モータ内に空
気強制導入手段を形成するようにしたものである。

すなわち、第５図に示す如く、第４図の構成においてコ
ーン２０が省略され、これに代えて電動モータ３の回転
軸１０に嵌合されたロータ１２の基部に、第６図に示す
如く、所定間隔を保って放射状に延長する複数の羽根部
１２ａが形成され、この羽根部１２ａに対向する偏平筒
体６の側壁に空気排出用透孔６ａ及びこれに連通して下
方に延長するチューブ６ｂが取付けられていることを除
いては、上記第３実施例と同様の構成を有し、第４図と
の対応部分には同一符号を付しその詳細説明はこれを省
略する。

この第４実施例によると、電動モータ３のカーボンブラ
シ１３に所定の電流を供給して、ロータ１２を回転させ
ると、このロータ１２の回転に伴って、その基部に形成
された羽根部１２ａが回転し、この羽根部１２ａによっ
て空気が吸引され、冷却用空気強制導入孔１５から導入
される冷却用空気がブツシュ８の周囲を通りロータ１２
の板面に沿って周縁部に至り、この周縁部で折り返して
羽根部１２ａに達し、この羽根部１２ａによって冷却用
空気の一部が透孔６ａ、チューブ６ｂを介してケース体
４外に、残りの空気がカーポンプ９９１３位置を通って
空気排出孔１６からケース体４外にそれぞれ排出される
。したがって、この第４実施例によっても、軸受部を強
制的に冷却することができると共に、カーボンブラシ１
３の摩耗粉を空気排出孔１６から外部に排出することが
できる。

なお、上記第１〜第４実施例においては、ケース体４に
形成した冷却用空気導入孔１５を複数個設けた場合につ
いて説明したが、これに限らず１つの長孔で構成するよ
うにしてもよい。

また、上記第１〜第４実施例においては、ロータ１２を
支持する軸受としてころがり軸受９　ａ　＋９ｂを適用
した場合について説明したが、これに限定されるもので
はなく、すべり軸受等の他の軸受を適用し得ることは勿
論である。

さらに、上記第１〜第４実施例においては、吸い込み形
電動ファンにこの発明を適用した場合について説明した
が、これに限定されるものではなく、ラジェータの前方
側に電動ファンを配置する押込み形電動ファンについて
もこの発明を適用し得ることは勿論である。

またさらに、上記第１〜第４実施例においては、ラジェ
ータ１の冷却用の電動ファンについてこの発明を適用し
た場合について説明したが、これに限定されるものでは
なく、空気調和装置のコンデンサ等の被冷却部材に冷却
風を送給する場合にもこの発明を適用し得ることは言う
までもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この出願の特定発明によれば、電
動ファンを構成する電動モータのケース体の軸受近傍に
冷却用空気導入孔を形成すると共に、ケース体の下端部
に空気排出孔を形成するようにしたので、空気導入孔か
ら導入された空気流を軸受近傍を通過させて空気排出孔
から排出することができ、ケース体内にロータとカーボ
ンブラシとの摩擦により発生する熱がこもることがなく
、ケース体内の温度上昇を抑制することができるので、
軸受の潤滑剤としてのグリースの劣化を防止することが
できると共に、正常な潤滑により軸受寿命を延長するの
で、長期の使用に十分耐えることが可能な電動ファンを
提供することができる。

また、この出願の併合発明の一つの発明によれば、ケー
ス体に形成した冷却用空気導入孔に対向して強制空気供
給手段が設けられており、他の発明においてはロータに
形成された強制空気導入手段としての羽根部を有するの
で、冷却用空気導入孔に導入される冷却用空気量を増加
させて、軸受部を含むケース体内部の冷却効果をより向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例を示す断面図、第２図は
この発明の第２実施例を示す断面図、第３図は第２実施
例の送風ファンの羽根部を示す背面図、第４図はこの発
明の第３実施例を示す断面図、第５図はこの発明の第４
実施例を示す断面図、第６図は第４実施例のロータに形
成した羽根部を示す端面図、第７図は従来例を示す断面
図である。 図中、１はラジェータ、２はシュラウド、３は電動モー
タ、４はケース体、６は偏平筒体、７は蓋体、８はブツ
シュ、９ａ、９ｂはころがり軸受、１０は回転軸、１１
は送風ファン、ｌｉｅは羽根部、１２はロータ、１２ａ
は羽根部、１３はカーボンブラシ、１５は冷却用空気導
入孔、１６は空気排出孔、１７は空気取入孔、２０はコ
ーンである。 第１図 第２図 第３図 第７図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）送風ファンと該送風ファンを回転駆動する電動モ
   ータとを備えた電動ファンにおいて、前記電動モータは
   、ケース体内に軸受を介して回転自在に支持されたロー
   タを有し、該軸受近傍のケース体に当該軸受に対する冷
   却空気を導入する冷却用空気導入孔を穿設すると共に、
   前記ケース体の下端部に空気排出孔を設けたことを特徴
   とする電動ファン。
2. （２）前記冷却用空気導入孔は、軸受の下側のケース体
   に形成されている特許請求の範囲第１項記載の電動ファ
   ン。
3. （３）送風ファンと該送風ファンを回転駆動する電動モ
   ータとを備えた電動ファンにおいて、前記電動モータは
   、ケース体内に軸受を介して回転自在に支持されたロー
   タを有し、該軸受近傍のケース体に当該軸受に対する冷
   却空気を導入する冷却用空気導入孔を穿設し、該冷却用
   空気導入孔に対向して冷却用空気強制供給手段を設け、
   前記ケース体の下端部に空気排出孔を設けたことを特徴
   とする電動ファン。
4. （４）前記冷却用空気強制供給手段は、送風ファンの冷
   却用空気導入孔に対向する位置に形成した羽根部で構成
   されている特許請求の範囲第３項記載の電動ファン。
5. （５）前記冷却用空気強制供給手段は、送風ファンの風
   量の一部を導入するように構成されている特許請求の範
   囲第３項記載の電動ファン。
6. （６）送風ファンと該送風ファンを回転駆動する電動モ
   ータとを備えた電動ファンにおいて、前記電動モータは
   、ケース体内に軸受を介して回転自在に支持されたロー
   タを有し、該軸受近傍のケース体に当該軸受に対する冷
   却空気を導入する冷却用空気導入孔を穿設すると共に、
   前記ロータに羽根部を形成し、且つ前記ケース体の下端
   部に空気排出孔を設けたことを特徴とする電動ファン。