JP2009191627A - 電動ファン装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動ファン装置の小型化と冷却性能向上とを両立させることが可能な電動ファン装置を提供すること。
【解決手段】モータハウジング１の前面で回転するファンＦのハブ２１の内側面に、放射状に形成され、前面板部２１１に沿って外径方向に延在された径方向板部２１３ａと、円筒状部２１２に沿って軸方向に延在された軸方向板部２１３ｂとにより略Ｌ字状に形成された冷却用羽根板２１３を設けたことを特徴とする電動ファン装置とし、モータＭの駆動時に、冷却用羽根板２１３がハブ２１と一体に回転することにより、冷却風取入口１１５から取り入れられた冷却風が、モータ収容室５を軸方向に進み、前面開口部１２ａからハブ２１との間を、外径方向に進んだ後、モータハウジング１の円筒側壁１１１に沿って、軸方向に進むようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車のラジエータなどの冷却に用いるのに好適な電動ファン装置に関する。

従来、電動ファン装置において、ファンとモータハウジングとの間に配置して、回転軸に遠心シロッコ羽根を設け、ファンを回転させた際に、ファンの送風とは別に、遠心シロッコファンによりモータハウジング内に冷却風を生じさせ、モータハウジング内の温度上昇を抑制する技術が、例えば、特許文献１などにより知られている。
特開昭６２−３５０９７号公報

しかしながら、上述の特許文献１に記載された技術では、遠心シロッコファンを、回転軸において、ファンとモータハウジングとの間に配置した構造であるため、ファンとモータハウジングとを軸方向に離して配置する必要があり、電動ファン装置の大型化を招く。特に、高い冷却性能を得たい場合、遠心シロッコファンを大型化する必要があり、その場合には、いっそう電動ファン装置の大型化を招く。

本発明は、上述の従来の問題点に着目して成されたもので、電動ファン装置の小型化と冷却性能向上とを両立させることが可能な電動ファン装置を提供することを目的とするものである。

上述の目的を達成するため本発明は、回転軸に設けられたロータ、およびこのロータとの間で反発力を生じさせるステータをモータハウジング内に収容したモータと、前記モータハウジングの前面から突出された前記回転軸先端部に取り付けられたファンと、このファンの基端部に設けられ、前記モータハウジングの前面を覆う前面板部とこの前面板部から前記モータハウジングの側面の外径方向位置に延びてこの側面を覆う円筒状部とにより略断面Ｕ字状に形成されたハブと、前記モータハウジングの前面に開口され、前記モータハウジングに囲まれたモータ収容室を外部に連通させる前面開口部と、この前面開口部との間に前記ロータおよびステータを挟んで配置され、前記モータ収容室とモータハウジング外部とを連通する冷却風取入口と、前記ハブの内側面において放射状に形成され、前記前面板部に沿って外径方向に延在された径方向板部と前記円筒状部に沿って軸方向に延在された軸方向板部とにより略Ｌ字状に形成された冷却用羽根板と、を備えていることを特徴とする電動ファン装置とした。

さらに、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動ファン装置において、前記冷却用羽根板の軸方向板部が、前記円筒状部の先端面よりも軸方向に突出された延長部を備えていることを特徴とする電動ファン装置とした。
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電動ファン装置において、前記延長部が、回転方向に対して傾斜して遠心方向に送風する遠心ファン形状に形成されていることを特徴とする電動ファン装置とした。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電動ファン装置において、前記冷却風取入口が、前記ハブの円筒状部および冷却用羽根板の軸方向板部の先端と径方向に重ならない位置で前記モータハウジングの側面に開口され、前記冷却用羽根板の軸方向板部と前記冷却風取入口との間に配置されて、前記モータハウジングの側面から外径方向に延びる整流板が設けられていることを特徴とする電動ファン装置とした。

また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の電動ファン装置において、前記モータハウジングが、前記回転軸を回転可能に支持する前側軸受部と後側軸受部とを備え、前記後側軸受部から外径方向に延びて、前記モータ収容室を挟んで、前記モータハウジングの前面とは反対側の面を形成し、かつ、前記モータ収容室と、前記モータを駆動させる回路基板を収容した回路収容室とを区画する区画壁が設けられ、前記冷却風取入口が、前記支持壁の外周近傍に配置され、前記区画壁に、前記回路収容室の熱を前記モータ収容室へ放熱する放熱フィンが、一体に形成され、この放熱フィンが、前記後側軸受を囲んで、放射状に配置されていることを特徴とする電動ファン装置とした。
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の電動ファン装置において、前記放熱フィンの起立側端面に、外径方向先端よりも内径方向側を高くしたフィン傾斜面が形成され、前記放熱フィンと放熱フィンとの間に設けられた間隙部に、前記区画壁の底面を、外径方向よりも内径方向を高くした傾斜底面が形成されていることを特徴とする電動ファン装置とした。

本発明の電動ファン装置では、モータを駆動させて回転軸が回転すると、ファンにより送風が形成される。
さらに、ファンのハブと一体に冷却用羽根板が回転し、ハブの冷却用羽根板とモータハウジングとの間が、低圧になる。なお、冷却用羽根板が、モータハウジングに近接しているほど、両者の間は、より低圧になる。
この低圧により、モータハウジングのモータ収容室内の空気が吸い出され、モータ収容室に冷却風が形成される。すなわち、この冷却風は、冷却風取入口からモータ収容室に吸い込まれ、モータ収容室を軸方向に通過した後、前面開口部からモータハウジングの前面とハブの前面板部との間を径方向に進み、さらに、モータハウジングの側面とハブの円筒状部との間を軸方向に進む流れとなる。
この冷却風によって、モータハウジングに収容されたロータやステータなどの冷却が成される。

このように、本発明では、冷却風を形成する冷却用羽根板を、モータハウジングの前面と側面とを覆うハブの内面に形成し、軸方向に延在された軸方向板部を備えた構成としたため、従来の遠心シロッコファンと比較して、モータハウジングとファンとの間隔を小さく抑えることができる。
よって、モータの軸方向寸法を小さく抑えて、電動ファン装置の小型化を図りながら、冷却性能を向上させることが可能である。
しかも、ハブの内側に冷却用羽根板を放射状に設けたため、ハブの強度および耐久性を向上させることができる。

さらに、請求項２に記載の発明では、冷却用羽根板が、ハブの円筒状部の先端面よりも軸方向に突出させた延長部を備えているため、延長部を設けない場合と比較して、ファンとモータハウジングとの間隔を抑えながらも、さらに冷却風量を拡大して冷却性能を向上させることができる。

また、請求項３に記載の発明では、延長部を、遠心ファン形状に形成したため、モータハウジング側面とハブの円筒状部との間を軸方向に進んだ送風が、延長部で遠心方向に送風されるとともに、冷却風量を増大させることができる。よって、モータハウジング内を冷却して暖められた冷却風を、モータハウジングから離して、吸入口から再び吸い込まれることを抑制できること、および、冷却風量の増大によりさらに冷却性能を向上させること、ができる。

請求項４に記載の発明では、モータハウジングの側面の冷却風取入口からモータ収容室に吸い込まれ、モータ収容室内を冷却した後、前面開口部から外径方向に進んだ後、モータハウジングの側面に沿って軸方向に進む冷却風のうち、モータハウジングの冷却風取入口に軸方向で重なる冷却風は、整流板に当たり、外径方向にガイドされる。
したがって、モータ収容室を通過して暖められた冷却風が、冷却風取入口から再びモータ収容室内に吸い込まれるのを抑制でき、これにより、整流板を設けないものと比較して、冷却風温度を低く抑えて、冷却性能を向上させることができる。

請求項５に記載の発明では、回路収容室側の熱が区画壁に伝達された後、放熱フィンからモータ収容室へ放熱される。
また、モータハウジングの側面に開口された冷却風取入口から、モータ収容室に内径方向に吸い込まれた冷却風は、放射状に配置された放熱フィンに沿って内径方向に進んだ後、前面開口部に向けて軸方向へ進む。
このように、放熱フィンの向きが、冷却風取入口から吸い込まれた冷却風の向きに一致しているため、冷却風が放熱フィンに沿って進み、放熱フィンの熱交換性能を高めることができる。
さらに、冷却風は、放熱フィンに沿って径方向に進んだ後に、前面開口部に向けて軸方向に進むことから、放熱フィンに沿って径方向に進まない場合と比較して、モータ収容部を軸方向に進む冷却風の径方向範囲が拡がる。よって、冷却風が、ロータおよびステータに接触する径方向範囲が拡がり、冷却性能を向上できる。

請求項６に記載の発明では、吸入口から放熱フィンにより径方向に導かれる冷風が、放熱フィンのフィン傾斜面および放熱フィンの間の間隙部の傾斜底面により、徐々に軸方向に向きを変えるようガイドされる。
したがって、冷却風の流れが、冷却風取入口から径方向へ進んだ後に、前面開口部へ向けて軸方向へ向きを変えるのがスムーズに行われ、送風流通抵抗を抑えることが可能となり、冷風量および流速を向上させることが可能であり、これにより、冷却性能を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
この実施の形態の電動ファン装置は、回転軸（２）に設けられたロータ（３）、およびこのロータ（３）との間で反発力を生じさせるステータ（４）をモータハウジング（１）内に収容したモータ（Ｍ）と、前記モータハウジング（１）の前面（１１２）から突出された前記回転軸先端部に取り付けられたファン（Ｆ）と、このファン（Ｆ）の基端部に設けられ、前記モータハウジング（１）の前面を覆う前面板部（２１１）とこの前面板部（２１１）から前記モータハウジング（１）の側面（１１１）の外径方向位置に延びてこの側面を覆う円筒状部（２１２）とにより略断面Ｕ字状に形成されたハブ（２１）と、前記モータハウジング（１）の前面に開口され、前記モータハウジング（１）に囲まれたモータ収容室（５）を外部に連通させる前面開口部（１１２ａ）と、この前面開口部（１１２ａ）との間に前記ロータ（３）およびステータ（４）を挟んで配置され、前記モータ収容室（５）とモータハウジング外部とを連通する冷却風取入口（１１５）と、前記ハブ（２１）の内側面において放射状に形成され、前記前面板部（２１１）に沿って外径方向に延在された径方向板部（２１３ａ）と前記円筒状部（２１２）に沿って軸方向に延在された軸方向板部（２１３ｂ）とにより略Ｌ字状に形成された冷却用羽根板（２１３）と、を備えていることを特徴とする電動ファン装置である。

以下に、図１〜図８に基づいて、この発明の最良の実施の形態の実施例１の電動ファン装置Ａについて説明する。

この実施例１の電動ファン装置Ａは、図２に示すように、モータＭとファンＦとを備え、モータＭの駆動によりファンＦが回転して、矢印ＲＲに示す、車両後方向きの送風を形成する。
なお、本実施例１電動ファン装置Ａは、図示を省略した自動車の前部に配置され、その車両前方（矢印ＦＲ方向）に配置された図示を省略したラジエータやコンデンサなどを冷却する。

モータＭは、モータハウジング１と回転軸２とロータ３とステータ４とを備えている。
モータハウジング１は、アルミなどの熱伝導性に優れた金属製のものでフロントハウジング１１とリアハウジング１２との間に、回転軸２、ロータ３、ステータ４を収容するモータ収容室５を形成している。

フロントハウジング１１は、円筒側壁（側面）１１１と前面壁（前面）１１２とで、断面略Ｕ字状に形成されている。円筒側壁１１１は、軸方向を車両前後方向に向けた円筒状に形成されている。前面壁１１２は、円筒側壁１１１の車両前方側端部を塞ぐ円盤状に形成されている。

さらに、前面壁１１２の軸心部には、回転軸２を回転可能に支持する円筒状の前側軸受１１３およびこれを支持する支持外筒１１３ａが設けられ、かつ、図３に示すように、前側軸受１１３を中心として放射状に複数の前面開口部１１２ａが形成されている。なお、前面開口部１１２ａの内径方向位置には、前面壁１１２と前面板部２１１との間に、内径方向の水の浸入を防止するラビリンス構造部１５が形成されている。
さらに、フロントハウジング１１の円筒側壁１１１において、車両後方の端縁部の複数箇所（実施例１では、３箇所）に、結合用フランジ１１４が、外径方向に突出して設けられている。この結合用フランジ１１４には、図示を省略したネジを挿通させるネジ挿通孔１１４ａが２個開口されている。

また、円筒側壁１１１において、周方向で結合用フランジ１１４どうしの間には、図４にも示す冷却風取入口１１５が開口されている。そして、この冷却風取入口１１５の周縁の三辺を囲む断面略Ｕ字形状の整流板１１６が外径方向に突出して形成されている。

リアハウジング１２は、図２に示すように、フロントハウジング１１の車両後方端部を塞いでフロントハウジング１１に結合されている。この結合は、図３に示したフロントハウジング１１の結合用フランジ１１４のネジ挿通孔１１４ａに挿通させた図示を省略したボルトを、図５に示すリアハウジング１２の外周縁部に設けられた取付平面部１２１のネジ穴１２１ａに締結することで成されている。

リアハウジング１２は、円盤状の前板部（区画壁）１２２と、前板部１２２の外周から車両後方に延在された円筒状部１２３と、を備えている。

前板部１２２の軸心部には、回転軸２を回転可能に支持する円筒状の後側軸受１２４およびこれを支持する支持外筒１２４ａが設けられている。
さらに、前板部１２２の表面には、図５および図６に示すように、内側放熱フィン１２５が、放射状に形成されている。すなわち、支持外筒１２４ａの外周に離間して、円筒状の外筒１２６が形成され、この外筒１２６と一体に外筒１２６から放射状に複数の内側放熱フィン１２５が形成されている。
そして、内側放熱フィン１２５は、外筒１２６の先端に連続して軸直交方向に一定幅で延在された平面部１２５ａと、この平面部１２５ａの外径方向先端から、外径方向に向かうにつれて板幅が狭くなるよう傾斜されたフィン傾斜部１２５ｂと、を備えている。
さらに、内側放熱フィン１２５どうしの間の間隙部１２７にあっては、前板部１２２の外周から外筒１２６に向かうにつれて高くなるよう傾斜された傾斜底面１２７ａが形成されている。

なお、外筒１２６は、その軸方向寸法が、後側軸受１２４の支持外筒１２４ａの軸方向寸法よりも僅かに短く形成されている。
また、前板部１２２の外周部において、周方向で取付平面部１２１どうしの間には、径方向を向いて立設された外周放熱フィン１２８が周方向に複数立設されている。

図２に戻り、リアハウジング１２の円筒状部１２３には、蓋材１３が取り付けられ、リアハウジング１２と蓋材１３との間に、回路収容室１４が形成されている。この回路収容室１４には、後述する電磁石４ａへの通電を制御する制御回路（図示省略）を備えた基板６や、電磁石４ａへ電源供給を行うバスバー（図示省略）を備えたインナケース７が設置されている。
なお、基板６には、図示を省略するが複数のＭＯＳＳトランジスタが実装されている。

回転軸２は、フロントハウジング１１の前側軸受１１３と、リアハウジング１２の後側軸受１２４とに回転可能に支持されている。
ロータ３は、回転軸２の外周に一体的に設けられ、内部に複数の永久磁石（図示省略）を備えている。一方、ステータ４は、ロータ３の外周に配置され、複数の電磁石４ａが周状に配置されて、フロントハウジング１１の内周に固定されている。したがって、これら電磁石４ａにあらかじめ設定された位相の交流通電を行うことで、ロータ３の永久磁石が反発することで、ロータ３および回転軸２が回転する。
なお、ロータ３には、複数のロータ冷却孔３ａが軸方向に貫通して形成されている。同様に、ステータ４にも、図示は省略するが、複数のステータ冷却孔が軸方向に貫通して形成されている。

ファンＦは、樹脂製のもので、回転軸２の車両前方（矢印ＦＲ方向）の先端に取り付けられ、ハブ２１とメイン羽根板２２と外周リング２３とを備えている。
ハブ２１は、樹脂による一体成形品であり、円板状の前面板部２１１と、この前面板部２１１の外周から軸方向であって車両後方へ延在された円筒状部２１２と、により断面略凹状に形成されている。

メイン羽根板２２は、ハブ２１の円筒状部２１２から外径方向に延在され、その先端が、円環状の外周リング２３に連結されている。

ハブ２１の前面板部２１１の外周部には、図７および図８に示す排出穴２１１ｃが周方向に一定間隔で複数開口されている。
さらに、ハブ２１の内側には、モータＭを冷却する冷却風を形成する冷却用羽根板２１３が一体に形成されている。
すなわち、ハブ２１には、前面板部２１１の裏面に、図８に示すように、複数の円周状補強リブ２１１ａが形成されているとともに、前面板部２１１から円筒状部２１２に跨って放射状補強リブ２１１ｂが形成されている。

前述の冷却用羽根板２１３は、この放射状補強リブ２１１ｂから一体に立ち上げて形成されており、前面板部２１１に沿って径方向に延在された径方向板部２１３ａと、円筒状部２１２に沿って軸方向に延在された軸方向板部２１３ｂとを備えている。
さらに、軸方向板部２１３ｂの先端には、ハブ２１の円筒状部２１２の先端面から突出するまで延長させた延長部２１３ｃが設けられている。この延長部２１３ｃは、ハブ２１の回転時に、遠心方向の送風を形成する遠心ファン形状に形成されている。

また、冷却用羽根板２１３は、ハブ２１の回転時に、モータハウジング１のフロントハウジング１１の前面壁１１２および円筒側壁１１１との間に低圧を生じさせることができるよう、図１に示すように、これら前面壁１１２および円筒側壁１１１に近接するまで立ち上げられており、そのハブ２１からの立上方向の先端縁の形状は、前面壁１１２および円筒側壁１１１に沿う角が丸まった略Ｌ字状に形成されている。
さらに、延長部２１３ｃも、整流板１１６との間で低圧を形成できるまで整流板１１６に近接されている。

次に、実施例の作用を説明する。
（モータ駆動時）
モータＭを駆動させたときには、回転軸２と共にファンＦが回転されて、矢印ＲＲ方向の送風が形成される。
これと同時に、ハブ２１では、その内面の冷却用羽根板２１３が回転することで、ハブ２１とフロントハウジング１１との間が低圧となり、フロントハウジング１１の前面開口部１１２ａから、モータ収容室５の空気が吸い出される。よって、モータハウジング１にあっては、図１において矢印ＭＷで示すように、冷却風取入口１１５からモータ収容室５に入り、モータＭを軸方向に横切って、前面開口部１１２ａからモータハウジング１の外へ出る冷却風が形成される。そして、この冷却風は、ハブ２１の前面板部２１１とフロントハウジング１１の前面壁１１２との間を外径方向に進み、ハブ２１の排出穴２１１ｃからファンＦによる送風に合流するものと、ハブ２１の円筒状部２１２に沿って、車両後方へ向かうものとに分かれる。さらに、ハブ２１の円筒状部２１２に沿って、車両後方へ向かった冷却風は、冷却用羽根板２１３の延長部２１３ｃによる遠心ファン形状による遠心方向への送風と、フロントハウジング１１の整流板１１６にぶつかって外径方向に整流されることとによって、外径方向に向かった後、ファンＦによる送風と合流する。

以上のようなモータ収容室５を流れる冷却風が形成されることにより、モータＭが冷却される。
特に、本実施例１では、冷却用羽根板２１３を、ハブ２１の前面板部２１１と円筒状部２１２とに跨って形成して、径方向板部２１３ａと軸方向板部２１３ｂとを備えた形状としている。このため、フロントハウジング１１の前面壁１１２とハブ２１の前面板部２１１との間隔を拡げずに、軸方向板部２１３ｂに基づいて冷却用羽根板２１３を大面積に形成して、冷却風量を増量できる。よって、電動ファン装置Ａの軸方向寸法を小さく抑えながらも、高い冷却性能が得られる。

しかも、本実施例１では、冷却用羽根板２１３の立上方向の先端を、フロントハウジング１１の前面壁１１２および円筒側壁１１１に近接させたため、近接させないものと比較して、冷却風量を増大でき、その分冷却性能を向上できる。
さらに、本実施例１では、冷却用羽根板２１３に、ハブ２１の円筒状部２１２の先端から突出させた延長部２１３ｃを設けているため、冷却用羽根板２１３をハブの内側のみに形成したものと比較して、さらに、冷却用羽根板２１３の面積を確保して、冷却風量を増大させて、高い冷却性能を得ることができる。
加えて、冷却用羽根板２１３の延長部２１３ｃを遠心ファン形状に形成しているため、冷却風の流れの円滑化を図り、延長部２１３ｃを平板形状に形成したものと比較して、さらに、冷却風量を増大させて、高い冷却性能を得ることができる。

また、冷却風取入口１１５では、その回りに整流板１１６を設け、モータＭを冷却して暖められた冷却風を外径方向にガイドし、冷却風取入口１１５に向かわないようにした。このため、冷却風取入口１１５から吸い込まれる冷却風に、モータＭで暖められた冷却風が混ざりにくく、整流板１１６を設けないものと比較して、高い冷却性能を得ることができる。加えて、前述したように、延長部２１３ｃを遠心ファン形状に形成したことによっても、暖められた冷却風が外径方向に向かい、これによっても、暖められた冷却風が再度冷却風取入口１１５から吸い込まれるのを抑制して、冷却性能を向上させることができる。

さらに、上述した冷却風により、基板６やインナケース７の冷却も行われる。すなわち、基板６やインナケース７の発熱、特に、図示を省略したＭＯＳＳなどの熱は、熱伝導性に優れたアルミ製のリアハウジング１２に伝達される。
前述した冷却風は、冷却風取入口１１５から内径方向へ進入した後、前面開口部１１２ａに向けて軸方向へ進む。ここで、リアハウジング１２の前板部１２２に設けられた内側放熱フィン１２５は、径方向に延在されているため、冷却風取入口から径方向へ進入した冷却風は、図６に示すように、内側放熱フィン１２５に沿って径方向へガイドされた後、間隙部１２７の傾斜底面１２７ａの傾斜および、内側放熱フィン１２５のフィン傾斜部１２５ｂの先端面の傾斜に沿って、軸方向へ向きを変える。

このように、内側放熱フィン１２５が径方向に延在されているため、冷却風は、内側放熱フィン１２５に沿って内径方向へガイドされ、内側放熱フィン１２５との接触面積が多くなる。このため、回路収容室１４側からリアハウジング１２に伝達されたＭＯＳＳなどの熱の放熱が効率良く成され、高い回路冷却性能を得ることができる。

さらに、このように冷却風が、冷却風取入口１１５から内径方向へ流れやすいため、リアハウジング１２側から軸方向に進む冷却風が、径方向に幅広く拡がることになり、モータＭを通過する際に、モータＭの内周側および外周側に万遍なく流れ、冷却風が外周側に偏って流れるのと比較して、高いモータ冷却性能を得ることができる。

特に、本実施例１では、冷却用羽根板２１３により、大風量が得られ風速が高くなることから、冷却風が、冷却風取入口１１５から前面開口部１１２ａへ向けて最短距離、すなわち、モータＭの外周部を流れやすい傾向にある。そこで、上述のように内側放熱フィン１２５を径方向に延在させて、冷却風取入口１１５からモータ収容室５へ進入した冷却風を径方向に整流させて径方向に拡げることが、冷却性能を向上させるのに有効となる。

しかも、本実施例１では、内側放熱フィン１２５により冷却風を径方向に整流させるだけでなく、内側放熱フィン１２５のフィン傾斜部１２５ｂと、その間隙部１２７の傾斜底面１２７ａとにより、冷却風を軸方向にガイドし、また、外筒１２６に突き当てることでも軸方向にガイドするようにしている。これによっても、冷却風が、ロータ３およびステータ４に向かってスムーズに、かつ、径方向に拡がって万遍なく導かれ、高いモータ冷却性能が得られる。

（水浸入時）
次に、水の浸入について説明する。
本実施例１では、冷却風取入口１１５からモータ収容室５に水が浸入した場合、冷却風取入口１１５に連続するリアハウジング１２の前板部１２２に沿って落下する。このとき、内側放熱フィン１２５およびその間の間隙部１２７に沿って軸心に向かうものは、その内周の外筒１２６で受止められ、重力により外筒１２６に沿って落下した後、再び、内側放熱フィン１２５および間隙部１２７に沿って落下し、冷却風取入口１１５から排出される。

また、外筒１２６から回転軸２に向けて落下した水は、外筒１２６よりも僅かに軸長の長い、後側軸受１２４の外周により受止められる。

このように、本実施例１では、モータ収容室５に浸入した水は、後側軸受１２４の内側に達するのが妨げられ、この後側軸受１２４に水が浸入して、軸受性能が悪化するのが防止される。

以上説明したように、本実施例１の電動ファン装置Ａでは、以下に列挙する効果が得られる。
ａ）冷却用羽根板２１３を、ハブ２１の前面板部２１１と円筒状部２１２とに跨って形成したため、電動ファン装置Ａの軸方向寸法を小さく抑えながらも、高い冷却性能が得られる。
ｂ）冷却用羽根板２１３の立上方向の先端を、フロントハウジング１１の前面壁１１２および円筒側壁１１１に近接させたため、冷却風量を増大でき、その分冷却性能を向上できる。
ｃ）冷却用羽根板２１３がハブ２１の補強材も兼ねるため、ハブ２１の強度を確保して、耐久性を向上させることができる。
ｄ）冷却用羽根板２１３に延長部２１３ｃを設けたため、さらに、コンパクトでありながら高い冷却性能を得ることができる。
ｅ）冷却用羽根板２１３の延長部２１３ｃを遠心ファン形状に形成しているため、冷却風量を増大させて、高い冷却性能を得ることができる。加えて、暖められた冷却風を外径方向に導き、再度冷却風取入口１１５から吸い込まれるのを抑制して、冷却性能を向上させることができる。
ｆ）冷却風取入口１１５の回りに整流板１１６を設けたため、冷却風取入口１１５から吸い込まれる冷却風に、モータＭで暖められた冷却風が混ざりにくく、高い冷却性能を得ることができる。
ｇ）内側放熱フィン１２５を径方向に放射状に設けたため、冷却風が接触する面積が多くなり、高い回路冷却性能を得ることができ、かつ、冷却風が、モータＭの内周側および外周側に万遍なく流れ、高いモータ冷却性能を得ることができる。
ｈ）内側放熱フィン１２５にフィン傾斜部１２５ｂを設けたため、冷却風が、ロータ３およびステータ４に向かってスムーズに、かつ、径方向に拡がって万遍なく導かれ、高いモータ冷却性能が得られる。
ｊ）間隙部１２７に傾斜底面１２７ａを形成したため、冷却風が、ロータ３およびステータ４に向かってスムーズに、かつ、径方向に拡がって万遍なく導かれ、高いモータ冷却性能が得られる。

次に、図９および図１０に基づいてこの発明の実施の形態の実施例２の電動ファン装置について説明する。なお、この実施例２は、実施例１の変形例であるため、その相違点についてのみ説明し、実施例１と同様の構成および作用効果については説明を省略する。

この実施例２の電動ファン装置は、冷却用羽根板２００の形状が実施例１のものと異なっている。
すなわち、冷却用羽根板２００の延長部２０１は、軸方向板部２１３ｂと同様に、径方向に直線状の平板状に形成されている。
したがって、成型が容易である。

また、この実施例２では、モータ収容室５を冷却して暖められた冷却風が、前面開口部１１２ａから吸い出された後、フロントハウジング１１の円筒側壁１１１に沿って軸方向に流れやすく、冷却風取入口１１５から再度吸い込まれないようにするのに、整流板１１６がより有効となる。
なお、他の構成および作用効果については実施例１と同様であるので説明を省略する。

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態および実施例１，２を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態および実施例１，２に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、実施例１，２では、電動ファン装置として、自動車のラジエータなどの冷却用に用いたものを示したが、本発明の電動ファン装置の適用範囲は、自動車に限定されるものではなく、電車などの他の車両や、車両以外の産業機器などに用いることも可能である。

また、実施例１，２では、モータＭとして、ステータ４の内側にロータ３を設けたものを示したが、これとは逆に、固定子の外側にロータを設けたものを用いてもよい。

また、実施例１，２では、冷却用羽根板２１３，２００は、延長部２１３ｃ，２０１を設けたものを示したが、これら延長部２１３ｃ，２０１を設けないものであっても、軸方向板部２１３ｂを有していれば、所期のコンパクトに冷却性能を向上させる効果は得られる。

また、実施例１，２では、冷却風取入口１１５を、モータハウジング１の側面である円筒側壁１１１に設けた例を示したが、この冷却風取入口は、モータハウジングの側面以外に形成してもよいものであり、例えば、モータハウジングの後面である、区画壁としての前板部１２２に設けることもできる。なお、この場合、回路収容室１４とは区画された部分を設け、この部分に形成するのが好ましい。

また、実施例１，２では、断面略Ｕ字形状の整流板１１６を設けた例を示したが、この整流板は、少なくともに、モータ収容室５から吸い出された後に軸方向に進む、暖められた冷却風が、冷却風取入口１１５から吸い込まれるのを妨げる形状で有れば、実施例１で示した形状に限られない。さらに、整流板は、必ずしも設ける必要はない。

また、実施例１，２では、放熱フィンとして、放射状に配置した内側放熱フィン１２５を示したが、請求項１〜請求項４に記載された発明を実施する上では、放熱フィンは、必ずしも放射状に設置する必要はない。

本発明の最良の実施の形態の実施例１の電動ファン装置Ａの主要部を示す一部を切断した状態の斜視図である。 実施例１の電動ファン装置Ａの全体を示す一部を切断した状態の斜視図である。 実施例１の電動ファン装置Ａのフロントハウジング１１を示す斜視図である。 前記フロントハウジング１１の整流板１１６が形成された部分を示す斜視図である。 実施例１の電動ファン装置Ａのリアハウジング１２を示す斜視図である。 前記リアハウジング１２を示す一部を切断した状態の斜視図である。 実施例１の電動ファン装置Ａのハブ２１の要部を示す一部を切断した状態の斜視図である。 前記ハブ２１の要部を示す斜視図である。 実施例２の電動ファン装置Ｂのハブ２１の要部を示す一部を切断した状態の斜視図である。 実施例２の前記ハブ２１の要部を示す斜視図である。

符号の説明

１ モータハウジング
２ 回転軸
３ ロータ
４ ステータ
５ モータ収容室
１４ 回路収容室
２１ ハブ
１１１ 円筒側壁（側面）
１１２ 前面壁（前面）
１１２ａ前面開口部
１１５ 冷却風取入口
１１６ 整流板
１２２ 前板部（区画壁）
１２４ 後側軸受
１２５ 内側放熱フィン
１２５ａ平面部
１２５ｂフィン傾斜部（フィン傾斜面）
１２７ 間隙部
１２７ａ傾斜底面
２１１ 前面板部
２１２ 円筒状部
２１３ 冷却用羽根板
２１３ａ径方向板部
２１３ｂ軸方向板部
２１３ｃ延長部
Ａ 電動ファン装置
Ｆ ファン
Ｍ モータ

Claims (6)

1. 回転軸に設けられたロータ、およびこのロータとの間で反発力を生じさせるステータをモータハウジング内に収容したモータと、
   前記モータハウジングの前面から突出された前記回転軸先端部に取り付けられたファンと、
   このファンの基端部に設けられ、前記モータハウジングの前面を覆う前面板部とこの前面板部から前記モータハウジングの側面の外径方向位置に延びてこの側面を覆う円筒状部とにより略断面Ｕ字状に形成されたハブと、
   前記モータハウジングの前面に開口され、前記モータハウジングに囲まれたモータ収容室を外部に連通させる前面開口部と、
   この前面開口部との間に前記ロータおよびステータを挟んで配置され、前記モータ収容室とモータハウジング外部とを連通する冷却風取入口と、
   前記ハブの内側面において放射状に形成され、前記前面板部に沿って外径方向に延在された径方向板部と前記円筒状部に沿って軸方向に延在された軸方向板部とにより略Ｌ字状に形成された冷却用羽根板と、
   を備えていることを特徴とする電動ファン装置。
2. 前記冷却用羽根板の軸方向板部が、前記円筒状部の先端面よりも軸方向に突出された延長部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の電動ファン装置。
3. 前記延長部が、回転方向に対して傾斜して遠心方向に送風する遠心ファン形状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の電動ファン装置。
4. 前記冷却風取入口が、前記ハブの円筒状部および冷却用羽根板の軸方向板部の先端と径方向に重ならない位置で前記モータハウジングの側面に開口され、
   前記冷却用羽根板の軸方向板部と前記冷却風取入口との間に配置されて、前記モータハウジングの側面から外径方向に延びる整流板が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電動ファン装置。
5. 前記モータハウジングが、前記回転軸を回転可能に支持する前側軸受部と後側軸受部とを備え、
   前記後側軸受部から外径方向に延びて、前記モータ収容室を挟んで、前記モータハウジングの前面とは反対側の面を形成し、かつ、前記モータ収容室と、前記モータを駆動させる回路基板を収容した回路収容室とを区画する区画壁が設けられ、
   前記冷却風取入口が、前記支持壁の外周近傍に配置され、
   前記区画壁に、前記回路収容室の熱を前記モータ収容室へ放熱する放熱フィンが、一体に形成され、
   この放熱フィンが、前記後側軸受を囲んで、放射状に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の電動ファン装置。
6. 前記放熱フィンの起立側端面に、外径方向先端よりも内径方向側を高くしたフィン傾斜面が形成され、
   前記放熱フィンと放熱フィンとの間に設けられた間隙部に、前記区画壁の底面を、外径方向よりも内径方向を高くした傾斜底面が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の電動ファン装置。

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