JP2003088036A - モータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】モータ内部及び外部からの冷却構造によって高
い冷却効率を持つブロアモータ装置を提供すること。 【解決手段】モータヨーク１７の外周面は略楕円筒状に
形成されている。また、ホルダ本体部５の内周面は真円
筒状に形成されている。ホルダ本体部５の内周面にはモ
ータヨーク１７が嵌め込まれており、両者が当接する部
位と離間する部位とが設けられている。当接する部位は
その当接状態によってブロアモータ２を保持しており、
離間する部位には、隙間２９，３０が形成されている。
隙間２９，３０はモータヨーク１７とホルダ本体部５と
の間をその軸線方向へ貫通しており、第一通路１１に対
して垂直方向に位置するように形成されている。モータ
ヨーク１７の底部には隙間２９，３０と連通した空間が
設けられており、その空間は第一通路１１を介して吸入
口１４に連通されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両用空調装置に使
用されるブロアモータ装置等のモータ装置におけるモー
タ冷却構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両用空調装置のブロアモータ装
置には、多くの場合駆動源としてブラシ型の直流モータ
が使用されている。ブロアモータ装置は高出力で連続運
転されるため、ブラシと整流子との摺接による摩擦熱が
発生し、ブラシ及び整流子を中心としてモータの温度が
上昇する。このため、車両用空調装置のモータにおいて
モータの発熱を抑えることは製品設計上また、品質面に
おいて重要である。特に磁束を発生させるマグネットを
保持するのに熱源廃止や衝撃吸収などの目的で常温硬化
する接着剤を使用するものは、この接着剤の信頼性向上
のためモータヨーク及びマグネットの温度低減が重要と
なる。

【０００３】このため、図９及び図１０に示すようなブ
ロアモータ装置が知られている。図９は従来例のブロア
モータ装置の上面から見た模式図であり、図１０は図９
のＢ−Ｂ線断面図である。

【０００４】図９に示すように、ブロアモータ装置は、
図示しない車両に固定されるモータホルダ７０と、その
内部に保持されたモータ７１から構成されている。モー
タホルダ７０には、モータ７１の内部へ冷却風を送り込
むために冷却風を取り込む吸入口７２が所定箇所に形成
されている。モータ７１は、モータ７１の外形を形成す
るモータヨーク７３、モータヨーク７３の内部に収容さ
れた図示しないアーマチャ、及び一対のマグネット７
４，７５を備えている。一対のマグネット７４，７５
は、モータヨーク７３の内周面対向位置に接着剤で固着
されている。

【０００５】図１０の矢印８０に示されるように吸入口
７２（図９参照）より吸入された冷却風は、矢印８１，
８２のようにモータ７１の底部へと送られる。モータ７
１の底部に送られた冷却風は、矢印８３のようにモータ
７１の底部よりモータ７１の内部に供給され、モータ７
１の内部に供給された冷却風は、矢印８４，８５に示す
ようにモータ７１の内部を通過する。このときモータ７
１の内部に供給された冷却風は、マグネット７４，７５
とアーマチャとの間に形成された隙間を通り抜ける。そ
してモータ７１内部を吹き抜けた冷却風は、図９に示す
矢印８７〜９１のようにモータ７１内部から排出され
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うに図９及び図１０に示すようなブロアモータ装置につ
いては、モータ巻線（アーマチャ）の冷却が主体に考え
られているため、冷却風はモータ内部のみに供給されて
おり、モータ外部からの冷却は行われていなかった。ま
た、モータを自動車に搭載する際は、該モータを保持す
るモータホルダでモータヨークの側面を覆うようにする
ため、モータヨークの外部からの冷却は困難なものとな
っていた。

【０００７】これに対し、モータとモータケースの間に
隙間を確保したブロアモータ装置がある。このブロアモ
ータ装置は、モータケースの円筒部内周面に凸部リブを
設け、モータケースにモータを圧入して保持している。
しかしながら、このようなブロアモータ装置では、冷却
に必要な隙間を十分に確保することができないという問
題があった。

【０００８】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであって、その目的は、モータ内部及び外部
からの冷却構造によって高い冷却効率を持つブロアモー
タ装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、マグネットが配設された
固定子及び回転子を有するモータと、前記モータを収容
保持するモータホルダとを備えたモータ装置において、
前記モータホルダと前記モータには、前記モータホルダ
の内周面と前記モータの外周面との間が当接する部位と
離間する部位とが設けられており、前記離間する部位は
前記モータの軸方向に貫通する隙間であることを要旨と
する。

【００１０】請求項２に記載の発明は、隙間は前記モー
タホルダの内周面と前記モータの外周面のいずれか一方
が楕円形状に形成されており、いずれか他方が真円に形
成されることによって形成されていることを要旨とす
る。

【００１１】請求項３に記載の発明は、前記隙間は、前
記モータの前記固定子に配設された前記マグネットの外
周位置に形成されたこと要旨とする。 （作用）請求項１に記載の発明によれば、モータホルダ
の内周面とモータの外周面との間が当接する部位と離間
する部位とを設けることで軸方向に貫通する隙間が容易
に設けられ、この隙間を冷却風が流れることによりモー
タの外部からモータが冷却される。

【００１２】請求項２に記載の発明によれば、モータ外
周面とモータホルダ内周面の形状をそれぞれ真円形状と
楕円形状に形成することにより、容易に隙間が形成され
る。請求項３に記載の発明によれば、隙間を吹き抜ける
冷却風によってマグネットが効率的に冷却される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を車両用ブロアモー
タ装置に具体化した一実施の形態を図１〜図４に従って
説明する。

【００１４】図１はブロアモータ装置の要部断面図であ
り、図２はモータホルダの下部からの斜視図である。ブ
ロアモータ装置は、図１に示すように、図示しない車両
に固定されるモータホルダ１と、モータホルダ１に保持
されるブロアモータ２とを備え、ブロアモータ２の回転
軸３にはファン４（二点鎖線で示す）が固定されてい
る。

【００１５】モータホルダ１は、樹脂よりなり、内側に
ブロアモータ２を保持すべく略有底筒形状に形成された
ホルダ本体部５と、ホルダ本体部５の開口部側から径方
向外側に延びる略円盤状の連結部６と、連結部６の先端
に形成される固定リング部７と、連結部６の所定角度位
置に設けられ、該ホルダ本体部５の径方向外側と同ホル
ダ本体部５の内周側とを連通する送風路部８とを備えて
いる。

【００１６】前記送風路部８は、ホルダ本体部５（連結
部６、固定リング部７）と一体成形されている。詳しく
は、ホルダ本体部５の底部外周側の前記所定角度位置に
は、連通孔９が形成されている。そして、送風路部８は
中空の略クランク状に形成され、連結部６の一部を構成
しながらホルダ本体部５の径方向外側（ホルダ本体部５
の軸線方向と直角）に延びる第一通路１１と、第一通路
１１の基端側からホルダ本体部５の外周の一部を構成し
ながら該外周に沿ってホルダ本体部５の底部側に延びる
軸線方向通路部としての第二通路１２と、第二通路１２
の先端から前記連通孔９を覆う位置までホルダ本体部５
の軸中心側に延びる第三通路１３とを備えている。前記
第一通路１１の先端部には、ホルダ本体部５の開口部と
同方向（軸線方向）に開口した開口部としての吸入口１
４が形成されている。即ち、送風路部８は、第一〜第三
通路１１〜１３によりホルダ本体部５の径方向外側と同
ホルダ本体部５の内周側（底部の内側）とを連通してい
る。

【００１７】ブロアモータ２は、直流モータであって、
モータヨーク１７と、マグネット２０，２１と、回転軸
３と、回転子としてのアーマチャ２２と、コンミテータ
２３と、ブラシ２４，２５とを備えている。モータヨー
ク１７は有底筒形状をなしており、ホルダ本体部５内に
圧入されている。モータヨーク１７の内壁にはアーマチ
ャ２２を挟んだ対向位置にアーマチャ２２と略同じ軸線
方向への大きさを持ったマグネット２０，２１が接着剤
により固着されている。

【００１８】回転軸３はモータヨーク１７の中心位置に
回動可能に支持されており、回転軸３にはアーマチャ２
２及びコンミテータ２３が固定されている。コンミテー
タ２３を挟んだ対向位置には、コンミテータ２３に摺接
される一対の給電用ブラシ２４，２５が配設されてい
る。

【００１９】モータヨーク１７の底部には中央に軸受け
部１７ｃが円形に突出形成されている。ホルダ本体部５
の底面には円筒形に突出された嵌合壁５ａが形成されて
いる。軸受け部１７ｃは嵌合壁５ａの内部に嵌め込まれ
ている。

【００２０】嵌合壁５ａの外周面と、モータヨーク１７
の底面及びホルダ本体部５の内周面側の底面に囲まれた
位置にはドーナツ状の空間２６が形成されている。そし
て、この空間２６は第三通路１３の端部と連通されてい
る。モータヨーク１７の底部には送風孔２７，２８が複
数個（図１においては二箇所図示）形成されており、モ
ータヨーク１７の内部と空間２６は送風孔２７，２８を
介して連通されている。

【００２１】ファン４は、図１中、二点鎖線で示すよう
に、モータヨーク１７から突出した回転軸３の先端部に
固定されている。本実施の形態のファン４の半径は、前
記ホルダ本体部５の軸中心から固定リング部７までの長
さと略同じに設定されている。又、本実施の形態のファ
ン４は、既知のものであって、回転すると上方の空気を
吸入するとともに側方及び下方に排気するものである。

【００２２】上記のように構成されたブロアモータ装置
は、固定リング部７が図示しない車両の所定位置に固定
される。図３はブロアモータ装置の上面から見た模式図
であり、図４は図３のＡ−Ａ線断面図である。

【００２３】図３に示すように、モータヨーク１７の外
周面とホルダ本体部５の内周面との間には両者が当接す
る部位と離間する部位とが設けられている。詳述する
と、ホルダ本体部５は内周面が真円筒状に形成されてい
る。モータヨーク１７は外周面が略楕円筒状に形成され
ている。その長径はホルダ本体部５の内周面直径と略一
致しており、モータヨーク１７は、ホルダ本体部５に圧
入されている。

【００２４】従って、モータヨーク１７の外周面とホル
ダ本体部５とが当接する部位は、その当接状態によって
ブロアモータ２を保持している。一方、モータヨーク１
７の外周面とホルダ本体部５とが離間する部位には隙間
２９，３０が形成されている。そして、この隙間２９，
３０はモータヨーク１７の軸線方向にわたって形成され
ている。

【００２５】モータヨーク１７は内周面が円筒形に形成
され、図３において左右両方向の側壁を上下両方向の側
壁に比べて薄肉にした、薄肉部１７ａ，１７ｂが形成さ
れている。両薄肉部１７ａ，１７ｂはモータヨーク１７
の軸線方向全体にわたって形成されている。

【００２６】モータヨーク１７は、その略円筒形状に形
成された外周面の長径方向が第一通路１１と略平行に保
持されている。従って、両薄肉部１７ａ，１７ｂは第一
通路１１の形成されている方向に対して両側対向位置に
配設されている。また、両薄肉部１７ａ，１７ｂは、マ
グネット２０，２１それぞれの周方向の中心を結んだ直
線Ｌから周方向両側に２５°以内となる範囲で形成され
ている。

【００２７】直線Ｌはマグネット２０，２１それぞれの
周方向の中心と両薄肉部１７ａ，１７ｂの周方向の中心
位置を通り、この直線Ｌは、第一通路１１の形成されて
いる方向と垂直に交わっている。

【００２８】ここで両薄肉部１７ａ，１７ｂは第一通路
１１の形成されている方向に対して両側に配設されてい
るため、隙間２９，３０も第一通路１１の形成されてい
る径方向に対して両側に配設されている。また同様に、
隙間２９，３０は第一通路１１に対して垂直方向に位置
するように形成されている。

【００２９】次に、上記のように構成された車両用ブロ
アモータ装置の作用を図１、図４及び図５に従って説明
する。矢印３１に示すように吸入口１４より吸入された
冷却風は矢印３２に示すように第一通路１１、第二通路
１２、第三通路１３を介して空間２６に導かれる。空間
２６内に導かれた冷却風は、矢印３３及び３４に示すよ
うに送風孔２７，２８よりブロアモータ２の内部に導か
れるものと矢印３５に示すようにブロアモータ２の外部
に導かれるものとに分かれる。

【００３０】ブロアモータ２の内部に導かれた冷却風は
矢印３６及び３７に示すようにモータヨーク１７の内部
を吹き抜けており、詳しくは、マグネット２０，２１と
アーマチャ２２との間の空隙を吹き抜けている。なお、
図４は冷却風の流れを表すための図であるため、ブロア
モータ２の断面を模式的に表している。

【００３１】ブロアモータ２の外部に導かれた冷却風は
矢印３８に示すようにモータヨーク１７とホルダ本体部
５の間に形成された隙間２９，３０を下方から上方に吹
き抜けている。このとき、隙間２９，３０は第一通路１
１に対して垂直方向に位置するように形成されているた
め、左右の隙間２９，３０には均一に冷却風が導入さ
れ、ほぼ同量の冷却風が隙間２９，３０を吹き抜ける。

【００３２】以上のようにモータヨーク１７の内部及び
外部をその軸線方向に吹き抜けた冷却風は、モータヨー
ク１７の内部からのものが図５の矢印３９〜４３に示す
ようにモータヨーク１７内部から排出される。そして、
モータヨーク１７の外部からのものが図の矢印４４〜４
９に示すように隙間２９，３０から排出される。尚、図
５は図面が煩雑になるのをさけるために冷却風の流れを
表す矢印のみを記載しており、その他のものは省略して
いる。

【００３３】上記したように、本実施形態によれば、以
下の効果を有する。 （１）ホルダ本体部５の内周面とモータヨーク１７の外
周面との間が当接する部位と離間する部位とを設けるこ
とで軸方向に貫通する隙間２９，３０を形成した。隙間
２９，３０に導かれた冷却風は、矢印３８に示すように
隙間２９，３０を下方から上方に吹き抜ける。従って、
冷却に必要な隙間２９，３０を容易に形成することがで
き、モータヨーク１７の外部からブロアモータ２を冷却
することができる。

【００３４】（２）隙間２９，３０がマグネット２０，
２１の外周位置に位置するように薄肉部１７ａ，１７ｂ
を形成したため、マグネット２０，２１及びマグネット
２０，２１をモータヨーク１７に接着している接着剤の
冷却を有効に行うことができる。

【００３５】（３）隙間２９，３０は互いに第一通路１
１に対して垂直方向に位置するように形成されているた
め、左右の隙間２９，３０には均一に冷却風が導入さ
れ、同量の冷却風が隙間２９，３０を吹き抜ける。従っ
て、両マグネット２０，２１を均等に冷却することがで
きる。

【００３６】（４）空間２６に冷却風を溜めることがで
き、またその空間２６から隙間２９，３０に冷却風を供
給することができるので、ブロアモータ２に安定して冷
却風を送り込むことができ、冷却性能を向上させること
ができる。

【００３７】尚、本発明の実施形態は、以下のように変
更してもよい。 ○上記形態では、モータヨーク１７を形成する側壁の厚
さを変えて薄肉部１７ａ，１７ｂを形成することにより
ホルダ本体部５の内周面とモータヨーク１７の外周面と
の間が離間する部位を形成し、隙間２９，３０を形成し
た。しかし、モータヨークをホルダ本体部で保持すると
同時にモータヨークとホルダ本体部との間に隙間を設
け、モータヨークの内部及び外部から同時にモータヨー
クを冷却できる構造であればよい。

【００３８】従って、例えば図６に示すように、真円の
外周を持つモータヨーク５０に対して、内周面が楕円形
に形成されたホルダ本体部５１を用いて車両用ブロアモ
ータ装置を形成してもよい。

【００３９】また、図７のように構成してもよい。詳述
すると、この車両用ブロアモータ装置は、モータヨーク
５４の外周面及びホルダ本体部５５の内周面がともに真
円となるように形成されており、モータヨーク５４の外
周面はホルダ本体部５５の内周面によって保持されてい
る。モータヨーク５４の外縁部には径方向内側に向かう
通気溝５６，５７が形成されており、通気溝５６，５７
はマグネット２０，２１の外周にあたる位置でモータヨ
ーク５４の軸線方向にモータヨーク５４の軸線方向全体
にわたって形成されている。

【００４０】また、図８のように構成してもよい。詳述
すると、この車両用ブロアモータ装置は、前述した図７
における車両用ブロアモータ装置において通気溝をモー
タヨーク５８の外縁部ではなくホルダ本体部５９の内周
面上に径方向外側に向かう凹溝によって通気溝６０，６
１が形成されている。通気溝６０，６１はモータヨーク
５８に接着されたマグネット２０，２１の外周位置にモ
ータヨーク５８の軸線方向全体にわたって配設されてい
る。

【００４１】また、図７、図８において、通気溝をモー
タヨークの外縁部及びホルダ本体部の両方に形成しても
よい。また、モータヨークの外周面及びホルダ本体部の
内周面を楕円筒状に形成してもよい。

【００４２】上記各実施形態から把握できる技術的思想
を以下に記載する。 （イ）前記隙間（５５，５６）は、前記モータホルダ
（１）の内周面と前記モータ（２）の外周面のうち少な
くとも一方に凹溝を設けることによって形成されている
ことを特徴とする請求項１又は３に記載のモータ装置。
この構成によると、モータとモータホルダの間にモータ
の軸方向に貫通する隙間が設けられるため、この隙間に
冷却風を流すことによりモータをその外部から冷却する
ことができる。

【００４３】（ロ）前記隙間（２９，３０）は、前記マ
グネット（２０，２１）の円周方向中心から周方向両側
に２５°の範囲内で形成されていることを特徴とする請
求項３に記載のモータ装置。この構成によると、隙間が
マグネットの円周方向中心に対しほぼプラスマイナス２
５°の範囲で抑えられるため、残りの範囲においてはモ
ータとモータホルダの圧接状態が得られ、モータがモー
タホルダに安定して保持される。

【００４４】（ハ）前記モータ（２）と前記モータホル
ダ（１）は、前記モータ（２）の底部と前記モータホル
ダの底部との間に空間（２６）が形成されるように組み
つけられており、前記空間（２６）は前記隙間（２９，
３０）と連通されていることを特徴とする請求項１〜３
及び上記（イ）、（ロ）のうちいずれか一項に記載のモ
ータ装置。この構成によると、空間に冷却風を溜めるこ
とができ、またその空間から隙間に冷却風を供給するこ
とができるので、モータに安定して冷却風を送り込むこ
とができ、モータの冷却性能を向上させることができ
る。

【００４５】（ニ）前記隙間（２９，３０）には外部か
ら冷却風を取り込むための吸入口（１４）が連通されて
いることを特徴とする請求項１〜３及び上記（イ）〜
（ハ）のうちいずれか一項に記載のモータ装置。この構
成によると、隙間に冷却風が容易に導かれるためモータ
の冷却性能を向上させることができる。

【００４６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
モータを安定して保持するとともに、モータ内部及び外
部からの冷却構造によって高い冷却効率を持つブロアモ
ータ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ブロアモータ装置の要部断面図。

【図２】 モータホルダの下部からの斜視図。

【図３】 ブロアモータ装置の上面からの模式図。

【図４】 図３のＡ−Ａ線断面図。

【図５】 ブロアモータ装置上面の冷却風の流れを示す
説明図。

【図６】 別例のブロアモータ装置の上面からの模式
図。

【図７】 別例のブロアモータ装置の上面からの模式
図。

【図８】 別例のブロアモータ装置の上面からの模式
図。

【図９】 従来例のブロアモータ装置の上面からの模式
図。

【図１０】 図９のＢ−Ｂ線断面図。

【符号の説明】

１…モータホルダ、２…モータ、２０，２１…マグネッ
ト、２２…回転子としてのアーマチャ、２９，３０…隙
間。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3L011 BF00 5H605 AA01 BB05 BB09 CC01 CC02 CC05 CC07 DD03 DD07 DD11 EA19 EA21 5H609 BB06 BB15 BB18 PP01 PP02 PP05 PP06 PP07 PP11 PP13 QQ02 QQ12 QQ18 RR02 RR27 RR33 RR42 RR67 RR69 RR73 5H623 AA08 BB07 GG11 HH01 JJ03 JJ06 LL09

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マグネット（２０，２１）が配設された
   固定子、及び回転子（２２）を有するモータ（２）と、 前記モータ（２）を収容保持するモータホルダ（１）
   と、 を備えたモータ装置において、 前記モータホルダ（１）と前記モータ（２）には、前記
   モータホルダ（１）の内周面と前記モータ（２）の外周
   面との間が当接する部位と離間する部位とが設けられて
   おり、 前記離間する部位は前記モータ（２）の軸方向に貫通す
   る隙間（２９，３０）であることを特徴とするモータ装
   置。
2. 【請求項２】 前記隙間（２９，３０）は、前記モータ
   ホルダ（１）の内周面と前記モータ（２）の外周面のい
   ずれか一方が楕円形状に形成されており、いずれか他方
   が真円に形成されることによって形成されていることを
   特徴とする請求項１に記載のモータ装置。
3. 【請求項３】 前記隙間（２９，３０）は、前記モータ
   （２）の前記固定子に配設された前記マグネット（２
   ０，２１）の外周位置に形成されたことを特徴とする請
   求項１又は２に記載のモータ装置。