JP2006129601A - Fan motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ファンモータに関する。 The present invention relates to a fan motor.
従来より、自動車のエンジン冷却などに使用されるファンモータは、エンジンからの輻射熱にさらされるエンジンルーム内に配置されることから、ファンモータ自体の冷却構造に配慮が払われている。たとえば、送風羽根の回転に伴いファンモータのケースの前後に設けたそれぞれの通気口より空気を吸引および空気を吐出することにより、ケース内部に空気を流通させてファンモータの内部の部材を効率よく冷却するものがあった（例えば、特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, fan motors used for engine cooling of automobiles and the like are arranged in an engine room exposed to radiant heat from the engine, so that consideration is given to the cooling structure of the fan motor itself. For example, by sucking air and discharging air from the vents provided at the front and rear of the fan motor case with the rotation of the blower blades, the air is circulated inside the case and the members inside the fan motor are efficiently There was what cooled (for example, refer patent document 1).
すなわち、この従来技術では、送風羽根を支持してモータにより回転する筒状のファンボスをモータケースの前部を覆うように配置し、モータケースに対向するファンボス内側底面に冷却羽根を設けることにより、ファンボスの回転によって冷却羽根が後方に負圧を生じさせてモータケースに設けた通気口より空気を吸引し、モータ内部に空気を流通させている。
しかし、上記従来技術では、モータケース外への空気の排出は、送風羽根の後方の正圧領域において、送風羽根による空気流れの風上に向けて開口する通気口より行うようになっている。したがって、モータケース外への空気流れが送風羽根が形成する圧力により阻害され、モータ内部の冷却効率が低下するという問題があった。 However, in the above-described prior art, the air is discharged out of the motor case through a vent opening that opens toward the upwind of the air flow by the blower blades in the positive pressure region behind the blower blades. Therefore, there is a problem that the air flow to the outside of the motor case is hindered by the pressure formed by the blower blades, and the cooling efficiency inside the motor is lowered.
本発明は、上記点に鑑み、モータ内部から外部への空気流れをスムーズにしてモータ内部の冷却効率を増加させることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to increase the cooling efficiency inside the motor by smoothing the air flow from the inside of the motor to the outside.
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、回転軸（５）を備えた電動機（６）と、底面（２ａ）が回転軸に軸心が一致するよう固定され、円筒内側に電動機を収納するファンボス（２）と、ファンボスの円筒外側面に一体的に設けられ、電動機の回転に応じてファンボスと一体的に回転することにより底面側を風上として回転軸方向に空気流れを形成するファンブレード（３）とを備えるファンモータ（１）であって、ファンボスの円筒外側面には、ファンブレードにより形成される空気流れの上流側部位にファンボスの内外を連通する通気口（４）が設けられていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the electric motor (6) provided with the rotating shaft (5) and the bottom surface (2a) are fixed so that the shaft center coincides with the rotating shaft, and the inner side of the cylinder is The fan boss (2) for housing the electric motor and the cylindrical outer surface of the fan boss are provided integrally with the fan boss, and rotate integrally with the fan boss in accordance with the rotation of the electric motor so that the bottom side is windward in the direction of the rotation axis. A fan motor (1) comprising a fan blade (3) for forming an air flow, wherein the inside and outside of the fan boss communicate with an upstream side portion of the air flow formed by the fan blade on a cylindrical outer surface of the fan boss. A vent hole (4) is provided.
この発明によれば、円筒形状のファンボス内に収納された電動機によりファンボスが回転するとき、ファンボスの底面側を風上として電動機およびファンボスの回転軸方向に空気流れを形成するファンブレードの上流側部位にファンボスの内外を連通するよう設けられた通気口より、周速の高いファンボス外側に形成される負圧によってファンボスの内側から外側へ空気流れが励起される。しかもこの通気口が形成されているファンブレードの上流部位は、ファンブレードよる負圧形成領域でもあるので、通気口よりファンボス外側への空気流れはよりスムーズに励起される。したがって、この空気流れに連れてファンボス内においても空気流れをスムーズにすることができる。 According to the present invention, when the fan boss is rotated by the electric motor housed in the cylindrical fan boss, the fan blade forms an air flow in the direction of the rotation axis of the electric motor and the fan boss with the bottom surface side of the fan boss as the windward side. The air flow is excited from the inside to the outside of the fan boss by the negative pressure formed outside the fan boss with a high peripheral speed from the vent provided to communicate the inside and outside of the fan boss with the upstream portion of the fan. In addition, since the upstream portion of the fan blade where the air vent is formed is also a negative pressure forming region by the fan blade, the air flow from the air vent to the outside of the fan boss is excited more smoothly. Therefore, the air flow can be made smooth in the fan boss along with the air flow.
この通気口は、請求項２に記載のように、底面から回転軸方向の端部（４２）までを開口長さとして開口させることにより、ファンボスの成型を容易にすることができる。 As described in claim 2, the vent opening can be easily formed by opening the bottom surface to the end portion (42) in the rotation axis direction as an opening length.
また、請求項３に記載のように、通気口を、ファンブレードの翼元（３０）において、翼負圧面（３４）側における最大負圧発生部位（Ｐ）の回転軸方向位置を含むように開口させることにより、通気口における負圧の大きさを比較的大きくして、通気口からの空気流れをスムーズにすることができる。 According to a third aspect of the present invention, the vent hole includes a position in the rotational axis direction of the maximum negative pressure generation site (P) on the blade suction surface (34) side in the blade blade (30) of the fan blade. By making it open, the magnitude | size of the negative pressure in a vent hole can be made comparatively large, and the air flow from a vent hole can be made smooth.
さらに、通気口を、請求項４に記載のように、ファンブレードの翼元（３０）において、翼負圧面（３４）側における最大負圧発生部位（Ｐ）を含むように開口させることにより、通気口における負圧を最も大きくして、通気口からの空気流れをよりスムーズにすることができる。
Further, as described in
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１（ａ）、（ｂ）は、本実施形態のファンモータ１におけるファンボス２およびファンブレード３の上面図および断面図である。図２は、ファンボス２の側面からみた展開図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1A and 1B are a top view and a cross-sectional view of the fan boss 2 and the
本実施形態のファンボス２は底面２ａを有する円筒形状をなしている。ファンボス２の円筒内には電動機６の前側部が収納されており、電動機６の出力軸（回転軸）であるシャフト５とファンボス２の底面２ａとが各回転軸を一致するように固定されている。
The fan boss 2 of the present embodiment has a cylindrical shape having a
ファンボス２の円筒外側側面２ｂには、ファンボス２の回転によって回転軸方向の空気流れＦを形成する軸流式のファンブレード３が一体的に形成されている。本実施形態では、ファンブレード３を５枚翼としている。
An axial flow
ファンブレード３の翼先端側は保持リング３ａによって形状が保持されている。なお、図１におけるファンブレード３の断面は、翼幅中心線（図１中、一点鎖線で示す）に沿ったものとして示している。ファンブレード３の回転により、ファンブレード３の上流側は負圧状態となり、下流側は正圧状態となって、図中下方に空気流れＦが形成される。
The blade blade tip side of the
ファンボス２の円筒外側面２ｂの負圧側部位には、ファンボス２の内外を連通する通気口としてのファンボス穴４が５枚のファンブレード３のそれぞれに対して、後述する所定位置に５つ設けられている。
At the negative pressure side portion of the cylindrical outer surface 2 b of the fan boss 2, a
図３は、ファンボス２の円筒側面の部分展開図であり、１つのファンブレード３の翼元３０部分におけるファンブレード３とファンボス穴４Ａ〜４Ｄとの位置関係を示している。なお、翼元３０は、ファンブレード３とファンボス２との連結部をいう。また、ブレード前縁３１および後縁３２は、ぞれぞれ、ファンブレード３のファンボス２の回転方向における前側および後側をいう。さらに、ファンブレード３のファンボス回転方向における正面側の面を翼正圧面３３、背面側を翼負圧面３４という。
FIG. 3 is a partial development view of the cylindrical side surface of the fan boss 2, and shows the positional relationship between the
本発明においては、通気口としてのファンボス穴４の位置を、ファンブレード３により形成される最大負圧発生部位Ｐまたはその最大負圧発生部位Ｐに近い位置に形成するものである。これにより、ファンボス穴４のファンボス２の内側から外側への圧力勾配が大きくなり、ファンボス穴４を通過する強い空気流れが励起される。
In the present invention, the position of the
すなわち、図３のファンブレード３の翼元３０での翼負圧面３４における負圧の翼長Ｌ方向の分布線図に示すように、翼負圧面３４上では、ブレード前縁から翼長Ｌの数１０％の位置Ｐで最大負圧となる。なお、翼長Ｌは、ファンブレード３の翼中心線に沿った長さである。本実施形態においては、ブレード前縁より４０％の位置が最大負圧発生部位Ｐである。
That is, as shown in the distribution diagram of the negative pressure at the
したがって、ファンボス穴４の開口をこの最大負圧発生部位Ｐを含むように形成する（図２中、符号４Ｂ）ことができる。なお、ファンボス穴４Ｂは、ファンボス２の底面２ａから軸方向にファンブレード３の翼負圧面３４までの台形に近似した形状で開口している。
Therefore, the opening of the
ただし、この最大負圧発生部位Ｐはファンブレード３の翼負圧面３４上の部位にあるため、ファンブレード３の強度の確保という観点から、開口面積に制限がある。ファンボス穴４を通過する空気流量は、負圧の大きさと開口面積との積であるので、ファンボス穴４Ｂと同等（またはそれ以上）の空気流量を得るためには、ファンボス穴４をファンブレード３による負圧形成範囲内で回転方向Ｒに沿って移動した位置に形成することが望ましい。
However, since the maximum negative pressure generating portion P is located on the blade
具体的には、ブレード前縁３１とブレード後縁３２との間の範囲で最大負圧発生部位Ｐの回転軸方向位置を含むように、すなわち図２において符号４Ａ、４Ｃ、４Ｄのように、開口させることができる。
Specifically, in order to include the rotational axis direction position of the maximum negative pressure generation site P in the range between the
ファンボス穴４Ａは、ブレード前縁３１に近接するよう、かつ、最大負圧発生部位Ｐの軸方向位置を含むように形成された開口４０と、ファンボス２の成型時の型抜きを容易に行えるよう、この開口４０とファンボス２の底面２ａとを開口４１により接続する。したがって、ファンボス穴４Ａは矩形形状となり、底面２ａから開口４０の端部４２までを開口長さとして、十分な開口面積を得ることができる。
The
また、ファンボス穴４Ｄは、ファンボス穴４Ａをファンブレード３の翼負圧面３４より回転方向Ｒの後方へ移動させて形成したもので、ファンボス穴４Ｃの周方向の端部をブレード後縁３２の周方向位置に一致させたものである。
The
一方、ファンボス穴４Ｃは、ファンボス穴４Ａと同じ形状の開口を、ブレード前縁３１と後縁３２との間の領域、すなわちファンブレード３の翼負圧面３４側でファンブレード３に近接して形成したものである。このファンボス穴４Ｃの形成位置は、負圧の大きさおよび開口面積をともに大きくすることができるので、ファンボス穴４Ｃでの空気流量を大きくすることができる。
On the other hand, the
本実施形態では、上記ファンボス穴４Ａ〜４Ｄのいずれかを用いることができ、これを各ファンブレード３の近傍に計５つ配置する。
In the present embodiment, any one of the
このようにファンボス穴４が形成されたファンボス２が、電動機６の回転に応じて回転すると、軸流式のファンブレード３が回転軸方向へ空気流れＦを形成する。このファンボス２の回転によりファンボス穴４の開口（空気通路）には、２つの力が作用する。
When the fan boss 2 in which the
すなわち、ファンボス２の周速に応じて、ファンボス２の内側より外側が負圧となって、この内外の圧力差に応じて内側から外側への空気流れが励起される。この空気流れは、ファンボス穴４のファンブレード３に対する周方向位置に係わらず、周速のみにより決まる大きさである。
That is, according to the peripheral speed of the fan boss 2, the outside from the inside of the fan boss 2 becomes a negative pressure, and the air flow from the inside to the outside is excited according to the pressure difference between the inside and outside. This air flow has a magnitude determined only by the peripheral speed regardless of the circumferential position of the
もう一つの力は、ファンブレード３による翼正圧面３３と翼負圧面３４との間の圧力差によるものであり、ファンボス穴４を負圧発生領域に形成することにより、ファンボス穴４の内側から外側への空気流れが励起される。この空気流れは、ファンブレード３のファンボス２への取付角やファンブレード３の断面形状などとファンボス穴４のファンブレード３に対する配置位置に応じて変化するものである。
Another force is due to the pressure difference between the blade
これら２つの圧力差の合成により、ファンボス穴４を通ってファンボス２の内側から外側へ強い空気流れＡが励起される。このファンボス穴４を通る空気流れに連れて、ファンボス２内では、ファンボス２の軸方向空気流れＦによる正圧側通気口７よりファンボス２内に流入した空気Ｂが電動機６の内外を通る冷却風となる。
By combining these two pressure differences, a strong air flow A is excited from the inside of the fan boss 2 to the outside through the
以上のように、本実施形態では、ファンボス穴４をファンボス２の底面２ａからファンブレード３の翼負圧面３４近傍までの負圧発生領域で開口するように設けているので、ファンボス２およびファンブレード３の回転により、ファンボス穴４を内側から外側へ大きな圧力差を発生させて、強い空気流れＡを励起することができる。これによりファンボス２内の電動機６内の冷却風を高い通風量で発生させることができる。
As described above, in the present embodiment, the
１…ファンモータ、２…ファンボス、２ａ…底面、３…ファンブレード、
４…ファンボス穴、６…電動機、３０…翼元、３１…ブレード前縁、
３２…ブレード後縁、３３…翼正圧面、３４…翼負圧面。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fan motor, 2 ... Fan boss, 2a ... Bottom surface, 3 ... Fan blade,
4 ... Fan boss hole, 6 ... Electric motor, 30 ... Wing base, 31 ... Blade leading edge,
32 ... Blade trailing edge, 33 ... Blade pressure surface, 34 ... Blade suction surface.
Claims (4)
底面（２ａ）が前記回転軸に軸心が一致するよう固定され、円筒内側に前記電動機を収納するファンボス（２）と、
前記ファンボスの円筒外側面に一体的に設けられ、前記電動機の回転に応じて前記ファンボスと一体的に回転することにより前記底面側を風上として前記回転軸方向に空気流れを形成するファンブレード（３）とを備えるファンモータ（１）であって、
前記ファンボスの円筒外側面には、前記ファンブレードにより形成される空気流れの上流側部位に前記ファンボスの内外を連通する通気口（４）が設けられていることを特徴とするファンモータ。 An electric motor (6) with a rotating shaft (5);
A fan boss (2) in which the bottom surface (2a) is fixed so that its axis coincides with the rotation shaft, and the electric motor is housed inside the cylinder;
A fan that is integrally provided on the outer surface of the cylinder of the fan boss and that rotates integrally with the fan boss in response to the rotation of the electric motor, thereby forming an air flow in the direction of the rotation axis with the bottom side as the windward side. A fan motor (1) comprising a blade (3),
A fan motor characterized in that a vent (4) communicating with the inside and outside of the fan boss is provided on the cylindrical outer surface of the fan boss at an upstream side portion of the air flow formed by the fan blade.
The said vent hole is opened so that the largest negative pressure generation site | part (P) in the blade negative pressure surface (34) side may be included in the wing | blade base (30) of the said fan blade. The fan motor described in.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004313968A JP2006129601A (en) | 2004-10-28 | 2004-10-28 | Fan motor |
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2004313968A JP2006129601A (en) | 2004-10-28 | 2004-10-28 | Fan motor |
Publications (1)
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2006129601A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11162512B2 (en) | 2018-10-12 | 2021-11-02 | T.Rad Co., Ltd. | Axial-flow fan |
-
2004
- 2004-10-28 JP JP2004313968A patent/JP2006129601A/en not_active Withdrawn
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| US11162512B2 (en) | 2018-10-12 | 2021-11-02 | T.Rad Co., Ltd. | Axial-flow fan |
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