JP2001359252A - ブラシレスモータ - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
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- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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- H02K2205/09—Machines characterised by drain passages or by venting, breathing or pressure compensating means
Abstract
水性を確保するとともに、その水排出部からの冷却風の
漏れを抑制することができるブラシレスモータを提供す
る。 【解決手段】モータホルダ1にステータ2を固定し、ス
テータ2にロータ8を回転可能に支持する。ステータ2
に励磁電流を供給する励磁回路を搭載した回路基板15
をモータホルダ1に取着し、回路基板15を覆いモータ
ホルダ1とともにダクト通気室25を形成する下部ケー
ス19をモータホルダ1に取着する。モータ駆動時に発
生する熱を冷却するための冷却風をダクト通気室25を
通過させるとともに、冷却風に混入した水滴を水抜き穴
39、水切り穴40a,40bから排出する。ダクト通
気室25を形成するモータホルダ1と下部ケース19の
各々の内面に、導入孔26側からステータ2側に冷却風
を案内する案内リブ41a,42aを設ける。
Description
送風機用モータとして使用されるブラシレスモータに関
するものである。
使用されるブラシレスモータは、例えば、モータホルダ
の一方の面に固定されるステータと、該ステータに励磁
電流を供給することにより回転され送風用のファンを回
転させるロータと、前記モータホルダの他方の面に固定
され前記ステータに励磁電流を供給する励磁回路が構成
された回路基板とを備えたものがある。このような回路
基板は、モータホルダに固定されるケースにより覆われ
ている。
タの内部温度が上昇すると、励磁電流が減少して出力が
低下したり、温度上昇によって電子部品が故障するおそ
れがあった。このため、従来のブラシレスモータでは、
その駆動時において、冷却風によってモータ内部の発熱
源(ステータや回路基板上の素子等)を冷却するように
構成されている。また、冷却風には水滴が混入されるこ
とがあり、この水滴がモータ内部に浸入しないような構
成が採用されている。
に示すように、モータホルダ51と下部ケース52とに
より通気室53が形成されており、同通気室53を通過
した冷却風が案内孔54からモータ内部(ステータ側)
に流入される。これにより、モータ内部の発熱源が冷却
される。また、図6及び図7に示すように、通気室53
には、水滴溜り55が形成されている。この水滴溜り5
5には、下部ケース52の底部から立設された側壁56
が形成され、冷却風に混入した水滴を同水滴溜り55に
滞留させることにより、モータ内部へ水滴が流入しない
ようにしている。なお、図7は、通気室53におけるモ
ータホルダ51を省略し通気室53をモータホルダ51
側から見た平面図である。
は完全な密着面ではなく、狭小な接合面であるため、水
滴の誘導作用が働き、この接合面から水滴がモータ内部
(ステータ側)に浸入するおそれがある。そこで、本願
出願人は、図6〜図8に示すように、モータホルダ51
と下部ケース52との接合部に水切り穴(水排出部)5
7a,57bを設けることで防水性を高めたブラシレス
モータを提案している(特願平11−121489
号)。なお、図8は、図7のX方向から見た水切り穴5
7a,57bを示す拡大図である。図8において、下部
ケース52側には、切り欠き58a,58bが形成され
ている。そして、切り欠き58aとモータホルダ51の
側部とにより水切り穴57aが形成され、切り欠き58
bとモータホルダ51の側部とにより水切り穴57bが
形成されている。水切り穴57aにおいて、モータホル
ダ51側には、一面が前記下部ケース52の切り欠き5
8aの側部に当接する凸部59が形成されている。これ
により、接合部を伝わる水滴が矢印で示すように下方に
案内される。また、凸部59と切り欠き58aとの当接
が離れ空隙を形成しているため、下方に案内された水滴
は再び上昇して接合部を伝わることが防止される。同様
に、水切り穴57bにおいても接合部の水滴が下方に案
内されて接合部を伝わることが防止される。このよう
に、モータホルダ51と下部ケース52との接合部に水
切り穴57a,57bを形成することにより、水滴が下
方に自然落下するようになっている。
冷却風はステータ側に向けて送風されるが、上記のよう
に水切り穴57a,57bを形成したブラシレスモータ
では、冷却風の一部が水切り穴57a,57bから漏洩
してしまう。このブラシレスモータが車室内において搭
乗者の足元付近に配置される場合、冷却風の漏れにより
搭乗者に不快感を与えてしまうといった問題が生じる。
されたものであって、その目的は、水滴を外部に排出す
ための水排出部を設けて防水性を確保するとともに、そ
の水排出部からの冷却風の漏れを抑制することができる
ブラシレスモータを提供することにある。
め、請求項1に記載の発明は、ロータを回転可能に支持
するステータを固定したモータホルダに対して、前記ス
テータに励磁電流を供給する励磁回路を搭載した回路基
板を取着するとともに、その回路基板を覆い同ホルダと
ともに通気室を形成するケースを取着し、前記通気室に
は外部から浸入した水滴を排出させる水排出部を形成
し、前記ロータの回転駆動時には発生する熱を冷却する
ための冷却風を前記通気室を介してステータ側に流入さ
せるようにしたブラシレスモータにおいて、前記通気室
を形成するモータホルダとケースとの少なくとも一方の
内面に、冷却風の導入部側からステータ側に冷却風を案
内する案内リブを設けたことを要旨とする。
のブラシレスモータにおいて、前記モータホルダとケー
スとの各々に案内リブを設けたことを要旨とする。請求
項3に記載の発明は、請求項2に記載のブラシレスモー
タにおいて、前記モータホルダ側の案内リブとケース側
の案内リブとを、互いに重なるようにして、迷路状の構
造としたことを要旨とする。
いずれか一項に記載のブラシレスモータにおいて、前記
案内リブによって構成される冷却風の通路部を、冷却風
を導入する導入部側からステータ側へ向かって拡幅状に
構成したことを要旨とする。
いずれか一項に記載のブラシレスモータにおいて、前記
通気室には、冷却風に混入した水滴を溜める水滴溜り
と、該水滴溜りを超えた水滴を排水するための排水溝と
が形成され、前記水排水部は、前記排水溝に形成された
水抜き穴であることを要旨とする。
いずれか一項に記載のブラシレスモータにおいて、前記
水排水部は、前記モータホルダとケースとの接合部に形
成され、該接合部における水滴を排出する水切り穴であ
ることを要旨とする。
通気室を形成するモータホルダとケースとの少なくとも
一方の内面に、ステータ側に冷却風を案内する案内リブ
が配設される。この場合、冷却風がステータ側に確実に
流れるようになり、水排出部から冷却風が漏れることが
抑制される。つまり、水滴を外部に排出するための水排
出部を設けることで防水性が確保されるとともに、その
水排出部からの冷却風の漏れが抑制される。
ルダとケースとの各々に案内リブが配設されるので、冷
却風がステータ側により確実に案内される。請求項3に
記載の発明によれば、モータホルダ側の案内リブとケー
ス側の案内リブとを、互いに重なるようにして迷路状の
構造としたので、水排出部における冷却風の漏れがより
一層防止される。
通路部が導入部側からステータ側へ向かって拡幅状に構
成されるので、案内リブの壁面に水滴が付着することが
抑えられる。
混入した水滴を溜める水滴溜りと、該水滴溜りよりを超
えた水を排水するための排水溝とが通気室に形成され、
その排水溝に水排水部としての水抜き穴が形成される。
この場合、案内リブによってステータ側に冷却風が案内
されるので、排水溝に形成された水抜き穴からの冷却風
の漏れが防止される。
としての水切り穴がモータホルダとケースとの接合部に
形成され、同水切り穴から接合部における水滴が排出さ
れる。この場合、案内リブによってステータ側に冷却風
が案内されるので、モータホルダとケースとの接合部に
形成された水切り穴からの冷却風の漏れが防止される。
形態を図面に従って説明する。図1に示すように、合成
樹脂で成形されたモータホルダ1にはステータ2が固定
されている。前記ステータ2は、センターピース3と、
積層コア4と、そのコア4に巻着された巻線5とから構
成される。
た金属からなり、円筒部3aと、その円筒部3aから延
長して形成される延設部3bとを有している。円筒部3
a内の中間部には、円筒状のホルダベアリング6が圧入
固定されている。また、円筒部3a内の上下両側には上
側および下側軸受7a,7bが固定されている。
支持される。前記ロータ8は、ヨーク9と、そのヨーク
9の内周面に固着される複数のマグネット11と、前記
ヨーク9の中心部に圧入される出力軸12とから構成さ
れる。そして、前記出力軸12が軸受7a,7bを介し
て前記センターピース3の中心部に回転可能に支持さ
れ、その出力軸12の先端にファン13が固定されてい
る。
5が一つ若しくは複数のネジ16で固定され、その回路
基板15には励磁回路を構成する多数の素子が搭載され
ている。そして、励磁回路から前記巻線5に励磁電流が
供給されると前記ロータ8が回転され、ロータ8の回転
にともなって出力軸12が回転される。従って、巻線5
に励磁電流が供給されると、出力軸12の回転とともに
ファン13が回転されて、送風動作が行われる。
ンサマグネット17が嵌着され、前記回路基板15上に
おいて、前記センサマグネット17の外周部近傍には、
ホール素子18が配設されている。そして、センサマグ
ネット17の磁束をホール素子18で検出することによ
りロータ8の回転角度が検出され、その検出信号に基づ
いて、前記励磁回路で励磁電流が制御される。
を覆う下部ケース19が取着される。前記下部ケース1
9は、前記モータホルダ1と同様な合成樹脂で、その周
囲が上方へ垂立する皿型に成形され、軽量化を図るため
にモータホルダ1より薄い肉厚で形成されている。そし
て、前記モータホルダ1と下部ケース19との間に形成
される回路素子収容部20内に多数の素子を備えた前記
回路基板15が収容される。
の周囲を覆うブロワケース21が取着される。このブロ
ワケース21の上部には、車室外あるいは車室内から空
気を導入する導入ダクト(図示しない)に連なる開口部
22が形成されている。前記ブロワケース21の側方に
は、送風ダクトに連なる送風口(図示しない)が形成さ
れる。そして、ファン13の回転に基づいて開口部22
から取り入れられた空気は、ブロワケース21内を渦巻
状に送風口まで案内され、送風ダクトを介して車室内あ
るいは空調器に案内される。
から導入された空気の一部を分流させる分流ダクト23
が形成されており、同分流ダクト23が、モータホルダ
1と下部ケース19により形成されたダクト通気室25
に連結されている。同ダクト通気室25において、分流
ダクト23の先端部から下方に連なる導入孔26が形成
され、同導入孔26の下方にて、導入孔26を側方へ延
ばす連通孔27が形成されている。
テータ2及びロータ8の下部を収容する円筒部28が形
成され、その円筒部28の前記導入孔26に対向する側
面には案内孔29が形成されている。この案内孔29よ
りも上流側において、モータホルダ1及び下部ケース1
9の内面にて形成される空間がダクト通気室25とな
り、分流ダクト23からの冷却風がダクト通気室25を
通過して案内孔29から円筒部28側(ステータ2側)
に流入されようになっている。
設部3bは、前記円筒部28の底面上を前記案内孔29
側へ向けて延設されている。そして、その延設部3bが
円筒部28の底面にゴムクッション30を介してネジ3
1で固定されることにより、センターピース3がモータ
ホルダ1に固定される。前記ヨーク9の上面には、同ヨ
ーク9の内外を連通する複数の通気孔32が形成され、
センターピース3とコア4との間にも通気孔33が形成
されている。そして、これら通気孔32,33に案内孔
29から流入された冷却風が流れるようになっている。
27のステータ2側には、さらに下方に延びる水滴溜り
35が形成されるとともに、同水滴溜り35の案内孔2
9側に排水溝36が形成されている。なお、この水滴溜
り35と排水溝36とによりモータ内部に水滴が浸入し
ないようになっている。
図3を用いて詳述する。なお、図2は、説明の便宜上ダ
クト通気室25におけるモータホルダ1を省略しダクト
通気室25内をモータホルダ1側から見た平面図であ
る。また、図3は、図2に示すA−A線でのダクト通気
室25の断面図である。
25において、リブ37が下部ケース19の底部から立
設されており、同リブ37が水滴溜り35の側壁とな
る。リブ37のステータ2側にも、同様にリブ38が下
部ケース19の底部から立設されており、これら2つの
リブ37,38の間に排水溝36が形成されている。図
2及び図3に示すように、排水溝36の両端となる位置
に、下部ケース19の底部を貫通する水抜き穴39が形
成されている。
ホルダ1と下部ケース19との接合部には、水切り穴4
0a,40bが形成されている。この水切り穴40a,
40bの形状は、図8に示す水切り穴57a,57bと
同じである。
水切り穴40a,40bが水排水部に相当する。これら
水排水部39,40a,40bが形成されたダクト通気
室25において、導入部(導入孔26)側からステータ
2側に冷却風を案内するための案内リブ41a,41
b,41c,42a,42b,42cが下部ケース19
及びモータホルダ1に形成されている。なお、図2に示
す2点鎖線は、モータホルダ1の案内リブ42a,42
b,42cを示しており、同リブ42a〜42cは下部
ケース19の案内リブ41a〜41cに近接した位置に
それぞれ配設されている。また、図3に示すように、案
内リブ41a〜41cは、下部ケース19の内面から立
設されており、案内リブ42a〜42cは、モータホル
ダ1の内面から立設されている。
25において、前記連通孔27と案内孔29は、それぞ
れ2つ形成されている。連通孔27は、案内孔29に向
かって形成されており、同連通孔27における外側の側
面と案内孔29の外側端部とを結ぶ線上に、案内リブ4
1aが形成されている。つまり、案内リブ41aは、前
記導入孔26からの冷却風を案内孔29に効率よく案内
するために、導入孔26側からステータ2側に向けて形
成されている。また、前記水滴溜り35の側壁となるリ
ブ37の両端部において、案内リブ41bが案内リブ4
1aと並行に形成されている。さらに、前記リブ38に
おいて案内孔29の近傍に、案内リブ41cがステータ
2側から導入孔26側に向けて形成されている。これら
案内リブ41a〜41cの端部は、排水溝36内におい
て、排水溝36の側壁となるリブ37,38に対して切
り離されている。つまり、案内リブ41a,41bの端
部とリブ38側面、案内リブ41cの端部とリブ37側
面との間には、水滴を逃がすための隙間が設けられてい
る。
の案内リブ42cは、断面コ字状に形成されており、そ
の一方の端部は、前記案内リブ41aと案内リブ41c
との間に配設され、他方の端部は、前記案内リブ41b
の内側に重なるように配設されている。図3に示すよう
に、同リブ42cの先端と下部ケース19の底部との間
には、若干の隙間が形成されている。この隙間を、水滴
溜り35を超えた水滴が流れ前記水抜き穴39から排出
されるようになっている。また、案内リブ42aは、案
内リブ41aの外側に重なるように同リブ41aと並行
に配設されされている。案内リブ42bは、案内リブ4
1bの内側に重なるように同リブ41bと並行に配設さ
れている。
1a及び案内リブ42a,42cの内側面にて、略閉空
間(通路部)が構成され、同空間を冷却風が通過して案
内孔29を介してモータ内部に流入される。また、モー
タホルダ1と下部ケース19の両方に案内リブ41a〜
41c,42a〜42cを設け、互いに重なるように迷
路状に構成しているので、水抜き穴39や水切り穴40
a,40bからの冷却風の漏洩がより一層防止される。
ータの作用を説明する。先ず、回路基板15に形成され
た励磁回路から巻線5に励磁電流が供給されるとロータ
8が回転され、そのロータ8の回転にともなってファン
13が回転される。ファン13が回転されると、導入ダ
クトから導入された空気がブロワケース21を介して送
風ダクトに送風される。このとき、一部の空気が分流ダ
クト23に案内され、冷却風としてダクト通気室25に
導入される。そして、ダクト通気室25において、冷却
風は、案内リブ41a〜41c,42a〜42cにより
効率よく案内孔29に導かれ、同案内孔29からモータ
ホルダ1の円筒部28内に流入される。すると、センタ
ーピース3の延設部3bに冷却風があたり、同センター
ピース3が冷却される。また、ヨーク9内に冷却風が案
内されて巻線5が冷却される。
ヨーク9外へ排出される。その際、冷却風はマグネット
11とコア4の間からと、コア4とセンターピース3と
の間に形成される通気孔33とを経て、通気孔32から
排出される。また、円筒部28内に案内された冷却風の
一部は、ヨーク9と円筒部28との間を経て、ヨーク9
の外周面を冷却しながら、円筒部28外へ排出される。
吸入される空気に水滴が混入し、分流ダクト23の内壁
に水滴が付着することがある。このような水滴は、分流
ダクト23の内壁およびダクト通気室25における連通
孔27の底面等を伝って水滴溜り35内に滞留される。
水滴溜り35内に滞留した水は、分流ダクト23に乾燥
空気が導入されると、自然に蒸発する。また、水滴溜り
35を超えた水滴は、排水溝36を流れ水抜き穴39か
らモータ外部へ排出される。
水滴はおおむね水滴溜り35内に案内されるが、一部は
分流ダクト23とモータホルダ1の接合面、さらにモー
タホルダ1と下部ケース19との接合面から水滴が徐々
に伝っていく。すなわち、モータホルダ1と下部ケース
19は完全な密着面ではなく、狭小な接合面であるた
め、逆に水滴の誘導作用が働くことになる。しかし、水
切り穴40a,40bを設けたことにより途中まで伝わ
った水滴はこの水切り穴40a,40bで落下、あるい
は滞留し、自然蒸発する。これにより、回路素子収容部
20等への水滴の浸入が阻止される。
以下の特徴を有する。 (1)ダクト通気室25に水抜き穴39と水切り穴40
a,40bを設け、水滴をダクト通気室25内から外部
へ排出するように構成したので、ステータ2側、つま
り、回路素子を収納する回路素子収容部20内への水滴
の浸入を阻止できる。また、ダクト通気室25におい
て、冷却風をステータ2側に案内する案内リブ41a〜
41c,42a〜42cを設けたので、水抜き穴39や
水切り穴40a,40b側に冷却風が流れることを抑制
できる。つまり、本実施の形態のブラシレスモータは、
水抜き穴39や水切り穴40a,40bを設けることで
回路素子に対する防水性を確保でき、その水抜き穴39
や水切り穴40a,40bからの冷却風の漏れを抑制す
ることができる。これにより、冷却風が水抜き穴39や
水切り穴40a,40bから漏れて車両搭乗者に不快感
を与えるといったこともない。
の両方に案内リブ41a〜41c,42a〜42cを設
けたので、冷却風がステータ2側により確実に案内さ
れ、冷却風の漏れを防止できる。
〜42cと下部ケース19側の案内リブ41a〜41c
とを互いに重なるようにして迷路状の構造としたので、
冷却風の漏洩をより一層防止することができる。
変更してもよい。 ○ダクト通気室25内の案内リブ41a〜41c,42
a〜42cを図4及び図5に示すように配設してもよ
い。詳しくは、上記実施の形態にて図2及び図3に示す
ように、案内リブ41a,42a,42cによって構成
される略閉空間(冷却風の通路部)は、上流側と下流側
で同じ幅で形成されている。つまり、案内リブ41a
は、ダクト通気室25を流れる冷却風の向きとほぼ並行
に形成されている。これに対し、図4及び図5では、水
滴溜り35における2つの案内リブ41a間の間隔が、
上流側から下流側に向けて徐々に拡がるよう形成されて
いる。また、案内リブ42aが案内リブ41aの外側に
重なるように案内リブ41aと並行に配設されている。
つまり、案内リブ41a,42aにより構成される空間
(冷却風の通路部)が導入部(導入孔26)側からステ
ータ2側へ向かって拡幅状に構成されている。この場
合、拡幅状の案内リブ41a,42aの壁面に加わる冷
却風の風圧が弱められるため、同壁面における水滴の伝
達が抑えられる。つまり、案内リブ41a,42aの壁
面に水滴が付着することが抑えられ、水滴溜り35に確
実に溜まることとなる。また、案内リブ41aの先端部
が案内孔29の外側に配設される防止壁43に対向する
ようになっている。このため、案内リブ41aの壁面を
水滴が伝わったとしても、同防止壁43によりモータ内
部への水滴の浸入を確実に防止できる。以上のことよ
り、ブラシレスモータの防水性をより向上することがで
きる。
び下部ケース19の両方に案内リブ41a〜41c,4
2a〜42cを形成するものであったが、いずれか一方
のみに形成するものでもよい。また、案内リブの形状や
個数に限定されるものではない。
切り穴40a,40bの両方を備えるダクト通気室25
に適用するものであったが、水抜き穴39と水切り穴4
0a,40bのいずれか一方が形成されるダクト通気室
25に適用してもよい。
水滴を外部に排出すための水排出部を設けて防水性を確
保するとともに、その水排出部からの冷却風の漏れを抑
制することができる。
面図。
図。
回路基板、19…下部ケース、25…ダクト通気室、2
6…導入部としての導入孔、35…水滴溜り、36…排
水溝、39…水排出部としての水抜き穴、40a,40
b…水排出部としての水切り穴、41a,41b,41
c,42a,42b,42c…案内リブ。
Claims (6)
- 【請求項1】 ロータを回転可能に支持するステータを
固定したモータホルダに対して、前記ステータに励磁電
流を供給する励磁回路を搭載した回路基板を取着すると
ともに、その回路基板を覆い同ホルダとともに通気室を
形成するケースを取着し、前記通気室には外部から浸入
した水滴を排出させる水排出部を形成し、前記ロータの
回転駆動時には発生する熱を冷却するための冷却風を前
記通気室を介してステータ側に流入させるようにしたブ
ラシレスモータにおいて、 前記通気室を形成するモータホルダとケースとの少なく
とも一方の内面に、冷却風の導入部側からステータ側に
冷却風を案内する案内リブを設けたことを特徴とするブ
ラシレスモータ。 - 【請求項2】 請求項1に記載のブラシレスモータにお
いて、 前記モータホルダとケースとの各々に案内リブを設けた
ことを特徴とするブラシレスモータ。 - 【請求項3】 請求項2に記載のブラシレスモータにお
いて、 前記モータホルダ側の案内リブとケース側の案内リブと
を、互いに重なるようにして、迷路状の構造としたこと
を特徴とするブラシレスモータ。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか一項に記載のブ
ラシレスモータにおいて、 前記案内リブによって構成される冷却風の通路部を、冷
却風を導入する導入部側からステータ側へ向かって拡幅
状に構成したことを特徴とするブラシレスモータ。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか一項に記載のブ
ラシレスモータにおいて、 前記通気室には、冷却風に混入した水滴を溜める水滴溜
りと、該水滴溜りを超えた水滴を排水するための排水溝
とが形成され、 前記水排水部は、前記排水溝に形成された水抜き穴であ
ることを特徴とするブラシレスモータ。 - 【請求項6】 請求項1〜5のいずれか一項に記載のブ
ラシレスモータにおいて、 前記水排水部は、前記モータホルダとケースとの接合部
に形成され、該接合部における水滴を排出する水切り穴
であることを特徴とするブラシレスモータ。
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