CN108146187A - 送风机 - Google Patents

Abstract

提供一种即使采用无刷电动机作为驱动源，也能够使旋转振动不易从电动机壳体向鼓风机壳体侧传递，能够实现静音化的送风机。在硬质树脂制的凸缘部(10)的电动机基板搭载区域的外周侧，在与鼓风机壳体(3)之间的嵌合部即凹部(10d)的内周侧，一体成形有环状地连续的弹性树脂体(17)。

Description

送风机

技术领域

本发明涉及一种用于例如车用空调装置等HVAC(制热、换气以及空调：Heating、Ventilation、and Air Conditioning)设备等的送风机。

背景技术

由电动机驱动产生空气流的叶轮旋转的空调装置设有离心风扇和驱动该离心风扇旋转的风扇电动机，上述离心风扇将空气吸入鼓风机壳体(风扇涡盘)内。风扇电动机被将电动机保持成能够旋转的电动机壳体保持。风扇涡盘和电动机壳体利用凹凸嵌合一体组装有凸缘部和风扇涡盘，上述凸缘部以空气不会从空气通路泄露的方式设于电动机壳体。

由风扇电动机产生的振动通过电动机壳体传至风扇涡盘(鼓风机壳体)从而导致容易产生噪声。这是由于风扇涡盘由相对薄的结构而制成。因而，在电动机壳体与底座壳体之间局部地夹设由弹性构件构成的筒状的结合套筒来进行组装(参照专利文献1)，上述电动机壳体与风扇涡盘一体组装，上述底座壳体作为电动机壳体基座与其他的设备连接。或者，也提出了一种技术(参照专利文献2)，该技术通过采用树脂材料一体形成电动机壳体自身并且在凸缘部形成弯曲部来进行衰减从而切断向风扇涡盘的传递以防止噪声的产生。

专利文献1：日本专利特表2002-500860号公报

专利文献2：日本专利实开平5－91923号公报

在上述专利文献1中，没有对从电动机壳体向风扇涡盘传递的振动进行考虑，由风扇电动机产生的振动会通过电动机壳体向风扇涡盘传递从而产生噪声。此外，即使假设将风扇涡盘与底座壳体组装，由于电动机壳体与底座壳体之间只在局部隔着弹性构件，所以因零件公差、组装误差等可能会产生电动机壳体和底座壳体没有隔着弹性构件而发生接触的部位，在这种情况下，由搭载有电动机的电动机壳体产生的振动会向底座壳体传递，并向风扇涡盘传递而产生噪声。若为了避免上述情况，使电动机壳体与底座壳体之间的间隔变宽，那么风扇电动机的尺寸会变大。这样，无法在车辆有限的空间内搭载车辆用电动机。

此外，专利文献2的电动机采用带电刷的电动机，控制风扇电动机驱动的电动机基板没有设在电动机壳体内。因而，采用电动机壳体自身具有弹性的结构(专利文献2)。

然而，如专利文献2所述，在电动机壳体自身具有弹性并且电动机基板设于电动机壳体外的情况下，由于电动机基板和电动机不是同步地进行振动，所以连接两者的信号线、电力线会发生断线等连接可靠性降低的问题。因此，不能够在无刷电机上采用上述结构。

此外，即使设于电动机壳体内的轴承套和凸缘部之间隔着弹性构件，也会存在低频波区域(200Hz～400Hz左右)的旋转振动从凸缘部向风扇涡盘(鼓风机壳体)侧传递这样的问题。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种送风机，在这种送风机中即使采用无刷电动机作为驱动源，也能够使旋转振动不易从电动机壳体向鼓风机壳体侧传递，从而能够实现静音化。

本发明为了实现上述目的，包括如下结构。

一种送风机，一体组装有鼓风机壳体和电动机壳体，上述鼓风机壳体收容有叶轮，上述叶轮在组装于转子轴的转子的正上方被同轴地组装，上述电动机壳体组装有电动机基板并且具有凸缘部，上述电动机基板设有对电动机的驱动进行控制的驱动电路，上述凸缘部将上述转子轴支承成能够旋转，其特征在于，在硬质树脂制的上述凸缘部的电动机基板搭载区域的外周侧，在与上述鼓风机壳体之间的嵌合部的内周侧，一体成形有环状地连续的弹性树脂体。

风扇电动机必须以空气不会泄露的方式使鼓风机壳体和凸缘部无间隙地遍及整周地嵌合。因此，仅仅在凸缘部局部地隔着弹性构件，振动会从弹性构件以外的部位向鼓风机壳体传递。然而，根据上述结构，由于在硬质树脂制的凸缘部的电动机基板搭载区域的外周侧，在鼓风机壳体的嵌合部的内周侧，一体成形有环状地连续的弹性树脂体，所以空气不会泄露，旋转振动不易从电动机壳体向鼓风机壳体侧传递，能够实现静音化。

特别是，由于无刷电动机中与电动机线圈电连接的电动机基板和电动机壳体一体组装，所以电动机基板和电动机会同步地进行振动，它们之间的信号线、电力线发生断线的可能性会降低。由此，能够提高电动机的连接可靠性。

将上述转子能够旋转地轴支承的轴承套经由弹性构件与上述凸缘部一体组装，这样，将转子轴轴支承成能够旋转的轴承套的振动不易向凸缘部传递，所以能够与弹性树脂体一同将从电动机壳体侧向鼓风机壳体侧传递的振动进一步高效地衰减。

在上述凸缘部采用热塑性树脂材料、上述环状弹性体采用弹性树脂并进行双色成形的情况下，能够在利用硬质性树脂(例如聚丙烯树脂等)形成凸缘部之后，利用橡胶状的、具有弹性的弹性树脂进行嵌件成形(双色成形)并进行焊接而一体成形。

上述电动机基板支承于电动机罩，被上述凸缘部夹住，从而收纳于上述电动机壳体内，这样即使电动机发生振动，由于通过固定有轴承套的凸缘部和电动机壳体将电动机基板一体组装，所以能够使电动机基板与电动同步地进行振动，能够维持电动机线圈与电动机基板的连接可靠性。

如果使用上述送风机，即使采用无刷电动机作为驱动源，也能够使旋转振动不易从电动机壳体向鼓风机壳体侧传递，能够实现静音化。

附图说明

图1是将叶轮及鼓风机壳体取出后的送风机的俯视图。

图2是图1的送风机的箭头A-A方向剖视图。

图3是图1的仰视图。

图4是图1的送风机的箭头B-B方向剖视图。

图5是图1的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的送风机的一实施方式进行说明。首先，参照图1至图5，对送风机的示意结构进行说明。电动机采用DC无刷电动机，在本实施例中采用外转子型电动机。另外，也可以采用内转子型电动机。

如图4所示，送风机1一体组装有对叶轮2进行收容的鼓风机壳体3和对电动机4进行支承的电动机壳体5。电动机壳体5在硬质树脂制的凸缘部10一体组装有电动机罩7。在电动机罩7支承有电动机基板6，该电动机基板6设有控制电动机驱动的驱动电路。电动机基板6以被设于电动机罩7的轴套部支承的状态与凸缘部10重合，从而在电动机壳体内一体组装。

叶轮2被同轴地组装于电动机4的正上方，该电动机4具有组装于转子轴8的转子9。电动机4起动，送风机1通过叶轮2的旋转从轴向将外部气体朝鼓风机壳体3内吸入，并从叶轮2的外周方向将压缩空气送出。

在图2中，电动机基板6设有散热器(热交换器)6a，该散热器(热交换器)6a对从搭载于基板的电子零件(例如FET等)、电路零件等产生的热量进行散热。散热器6a从设于凸缘部10的开口部10a露出。另外，在电动机基板6连接有供电端子11。在凸缘部10形成有连接器10b，该连接器10b露出，以与供电端子11的一部分连接。在电动机罩7的一部分也形成有接线端7a，该接线端7a与形成于电动机基板6的电动机驱动电路连接。

接着，参照图2、图4、图5，对电动机4的结构进行说明。首先，对定子12的结构进行说明。在由硬质树脂材料(例如聚丙烯树脂等热塑性树脂)构成的凸缘部10，利用螺纹紧固一体组装有筒状金属制(例如铝材、铝合金材等)的轴承套13。此外，凸缘部10原本是由径向内侧部分与径向外侧部分这两个不同的零件构成，但在本发明中上述零件由构成后述的弹性树脂体17的连结部10e和连结肋10f一体连结。

在图2及图4中，轴承套13插入于凸缘部10的贯通孔，以与防振橡胶14(弹性构件)重合的方式被旋紧固定。在轴承套13的筒孔设有一对轴承部(滚珠轴承)13a、13b。利用一对轴承部13a、13b，旋转轴8的一端侧被轴支承成能够旋转。另外，在轴承套13的外周面组装有定子铁心12a。定子铁心12a从环状的铁心背部向径向外侧放射状地突设有多个极齿12b。在各极齿12b卷绕有电动机线圈12c。另外，从电动机线圈12c引出的线圈引线(未图示)与电动机基板6连接。

接着，参照图2及图4，对转子9的结构进行说明。在转子轴8通过压入、烧嵌、粘接等一体组装有形成为杯状的转子轭15。转子轴8的一端将电动机基板6贯通并通过电动机罩7防脱落支承。转子轭15以与一体组装于转子轴8的叶轮2的内径侧收纳空间在轴向上重合的方式被组装。藉此，能够对同轴地组装于转子轴8的叶轮2和转子轭15的轴向的组装高度进行抑制从而使送风机1小型化。

在转子轭15的内周面设有环状的转子磁极15a。转子轭15以转子磁极15a与定子铁心12a的极齿12b的前端面(磁通作用面)相对配置的方式，组装于转子轴8。如图5所示，在转子轭15的顶面部，设有多个贯通孔15b。该贯通孔15b形成从电动机线圈12c向叶轮2进行循环的送风通路16(冷却通路)。

如图2及图4所示，凸缘部10的外周侧设有朝鼓风机壳体3侧开口的送风口10c。形成于凸缘部10的外周侧的凹部10d和鼓风机壳体3的凸部(未图示)通过凹凸嵌合一体组装。藉此，能够防止空气泄漏。将电动机罩7与凸缘部10一体组装后，在它们之间形成有收纳空间。该收纳空间形成为将送风口10c和电动机4连通的送风通路16。

叶轮2旋转时，送风的一部分从送风口10c引入并穿过送风通路16，经过散热器6a朝卷绕于定子铁心12a的极齿12b的电动机线圈12c直接送风，然后穿过转子轭15的贯通孔15b朝叶轮2侧进行循环以散热。由于通过叶轮2的旋转，转子轭15的顶面侧的空间部会形成负压，所以只要叶轮2旋转，穿过贯通孔15b送风的一部分就会在电动机4的内部进行循环，从而能够高效地进行散热。

此外，如图1及图3所示，在硬质树脂制的凸缘部10的电动机基板搭载区域的外周侧，在与鼓风机壳体3之间的嵌合部(凹部10d)的内周侧，一体成形(嵌件成形、双色成形)有环状地连续的弹性树脂体17。

由于在电动机基板6连接有卷绕于定子铁心12a的极齿12b的电动机线圈12c的线圈引线，所以较为理想的是使对电动机基板6进行固定的凸缘部10以及电动机罩7不易发生弹性变形并且各自不进行移动。另一方面，为了使由电动机4的旋转驱动产生的旋转振动不易从凸缘部10向鼓风机壳体3侧传递，需要对旋转振动进行吸收或者使旋转振动衰减的结构。

因此，在凸缘部10的电动机基板搭载区域的外周侧，在鼓风机壳体3的嵌合部的内周侧，设置有环状地连续的弹性树脂体17。弹性树脂体17采用具有弹性的弹性树脂，如后所述，将设于凸缘部10的多个贯通孔填埋并一体成形。

如图2、图4所示，在凸缘部10的外周侧，环状地配置有连结部10e。各连结部10e由从转子中心朝径向放射状地形成的连结肋10f，在多个部位沿着周向局部地分割而形成。连结部10e是弹性树脂在凸缘部10的厚度方向的局部将凸缘部10的内径部和外径部连结而形成的，在连结肋10f处，在凸缘部10的整个厚度方向上将凸缘部10的内径部和外径部连结。藉此，在鼓风机壳体3侧，弹性树脂体17以露出面环状地连接的方式一体成形。

具体而言，在利用硬质性树脂(例如聚丙烯树脂等)形成凸缘部10的内径部和外径部之后，利用橡胶状的、具有弹性的弹性树脂进行嵌件成形(两色成形)，从而将连结部10e和连结肋10f一体成形于内径部与外径部之间。弹性树脂在凸缘部10的两面环状地连接而形成。另外，也可以在形成为迷宫状的连结部10e内合适地嵌入而一体成形。因此，环状连续的弹性树脂体17以在周向上不存在不连续部分的方式以周向连续的状态一体成形。此外，仅利用凸缘部10的厚度方向的一部分将连结部10e连结，从而使凸缘部10的内径部和外径部适度地发生变位以消耗振动能量。藉此，能够对从凸缘部10向鼓风机壳体3侧传递的低频波区域(200Hz～400Hz左右)的旋转振动进行吸收或者使其衰减。

电动机基板6支承于电动机罩7，并被凸缘部10夹住，从而收纳于电动机壳体5内。藉此，即使电动机4发生振动，由于是由固定有轴承套13的凸缘部10和电动机壳体5将电动机基板6一体组装，所以能够维持电动机线圈12c与电动机基板6的连接可靠性。

上述实施例对采用了外转子型电动机的情况进行了说明，但也适用于内转子型的电动机。

Claims (4)

1.一种送风机，其特征在于，

一体组装有鼓风机壳体和电动机壳体，所述鼓风机壳体收容有叶轮，所述叶轮在组装于转子轴的转子的正上方被同轴地组装，所述电动机壳体组装有电动机基板并且具有凸缘部，所述电动机基板设有对电动机的驱动进行控制的驱动电路，所述凸缘部将所述转子轴支承成能够旋转，在硬质树脂制的所述凸缘部的电动机基板搭载区域的外周侧，在与所述鼓风机壳体之间的嵌合部的内周侧，一体成形有环状地连续的弹性树脂体。

2.如权利要求1所述的送风机，其特征在于，

将所述转子能够旋转地轴支承的轴承套隔着弹性构件一体地组装于所述凸缘部。

3.如权利要求1或2所述的送风机，其特征在于，

所述凸缘部采用热塑性树脂材料，所述弹性树脂体采用弹性树脂并进行双色成形。

4.如权利要求1至3中任一项所述的送风机，其特征在于，

所述电动机基板支承于电动机罩，并被所述凸缘部夹住，从而一体地组装在所述电动机壳体内。