JP2009055666A - Electric fan apparatus - Google Patents

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Katsuyoshi Kawachi
勝義 河内
Shiro Nakamura
司朗 中村
Shigenori Ohira
滋規 大平
Kazunori Yamada
和則 山田
Hiromi Kawarai
広美 川原井
Shigeto Sano
成人 佐野
Futoshi Araki
太 新木
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Marelli Corp
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Calsonic Kansei Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric fan apparatus which can achieve the improvement of cooling performance and the prevention of infiltration of water to a bearing. <P>SOLUTION: This electric fan apparatus is equipped with a housing, which is equipped with a storage chamber that houses a rotor and a stator and is composed of a front housing and a rear housing, an outside air inlet-outlet section 56, which allows the circulation of air between the storage chamber and its outside, fins 72 for labyrinth, which are projected toward the storage chamber 51 from the rear housing 53 capably of radiating, in the storage chamber, the heat of a driving circuit transmitted to the rear housing 53, and are integrated into a rib form that surrounds a rear side bearing and besides are juxtaposed in plural numbers in the radial direction of the rear side bearing, and grooves 73 for air current, which are formed to radially pierce each fin 72 so as to allow the circulation of air between the radial outside and the radial inside of each fin 72 and are arranged not to overlap continuously inside and outside in its radial direction. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、いわゆるブラシレスモータに適用するのに好適な電動ファン装置に関する。   The present invention relates to an electric fan device suitable for application to a so-called brushless motor.

従来、乗用自動車のラジエータ装置の冷却に用いられる電動ファン装置は、走行時に水が浸入するおそれがあるため、その対策を行ったものが、例えば、下記の特許文献1に記載されている。
この特許文献1には、固定子およびロータを収容したハウジングに開口された外気取入口の周囲に防水壁を立設し、かつ、この外気取入口の外径方向に水抜き孔を設け、収容室に外気導入口から外気を導入して、発熱部の冷却を行うとともに、収容室への水の浸入を防止する技術について記載されている。
特開2004−40934号公報
Conventionally, an electric fan device used for cooling a radiator device of a passenger car has a risk of water intrusion during traveling. For example, Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2004-151620 discloses a countermeasure against this.
In Patent Document 1, a waterproof wall is erected around an outside air inlet that is opened in a housing that contains a stator and a rotor, and a water drain hole is provided in the outer diameter direction of the outside air inlet, A technique is described in which outside air is introduced into the chamber from the outside air inlet to cool the heat generating portion and prevent water from entering the storage chamber.
JP 2004-40934 A

しかしながら、上述の従来技術では、水の浸入を、防水壁および水抜き孔で止めることができずに、水が収容室に浸入してしまった場合、回転軸を支持する軸受部に水が達し、ファン性能の低下を招くおそれがあった。
さらに、収容室に外気を導入するだけでは、冷却性能を十分に得ることができないという問題があった。
However, in the above-described conventional technology, when water has entered the storage chamber without being able to stop water entry with the waterproof wall and the drain hole, the water reaches the bearing portion that supports the rotating shaft. The fan performance may be degraded.
Furthermore, there is a problem that sufficient cooling performance cannot be obtained simply by introducing outside air into the storage chamber.

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、冷却性能の向上と、軸受への水の浸入防止を達成できる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。   The present invention has been made paying attention to the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide an electric fan device that can achieve improvement in cooling performance and prevention of water intrusion into a bearing. .

上述の目的達成のため本発明は、ファンの回転軸に駆動力を与えるロータおよび固定子を収容する収容室を備えたハウジングと、前記収容室を挟んで前記ファン側に配置されて前記回動軸を支持するフロント側軸受を備えたフロントハウジングおよび前記ファンから離れた側に配置されて前記回転軸を支持するリア側軸受を備えたリアハウジングと、前記収容室の外周部において、前記フロントハウジングと前記リアハウジングとの合わせ部分に形成されて前記収容室と外部との空気の流通を許す外気出入部と、前記リアハウジングに設置され、前記ロータと前記固定子とを相対駆動させる駆動回路と、前記リアハウジングの熱を前記収容室に放熱可能に前記リアハウジングから前記収容室に向けて突出されているとともに、前記リア側軸受を囲む突条状に一体形成され、かつ、前記リア側軸受の径方向に複数並設されたフィンと、各フィンの前記径方向外側と前記径方向内側とで空気の流通を許すよう各フィンに前記径方向に貫通して形成され、かつ、前記径方向に内外で連続して重ならないよう配置された空気流通用溝と、を備えていることを特徴とする電動ファン装置とした。   In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a housing including a rotor for supplying a driving force to a rotating shaft of a fan and a storage chamber for storing a stator, and the rotation disposed on the fan side with the storage chamber interposed therebetween. A front housing having a front side bearing for supporting a shaft; a rear housing having a rear side bearing disposed on a side away from the fan and supporting the rotating shaft; and the front housing at an outer peripheral portion of the housing chamber And an outside air entrance / exit part that is formed at a mating portion of the rear housing and allows air to flow between the housing chamber and the outside, and a drive circuit that is installed in the rear housing and relatively drives the rotor and the stator. The rear housing protrudes from the rear housing toward the housing chamber so that heat from the rear housing can be radiated to the housing chamber. A plurality of fins that are integrally formed in a surrounding ridge shape and are arranged in parallel in the radial direction of the rear bearing, and each fin to allow air to flow between the radially outer side and the radially inner side of each fin. An electric fan device comprising: an air circulation groove that is formed so as to penetrate in the radial direction and that does not continuously overlap in the radial direction inside and outside.

また、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、前記フィンが、前記リア側軸受を囲む同心円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。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the electric fan device according to the first aspect, wherein the fins are arranged concentrically around the rear side bearing.

また、請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の電動ファン装置において、前記外気出入部が、前記リアハウジングと前記フロントハウジングとの外周部において、両者の間隔を拡げて形成され、この外気出入部に、前記リアハウジングの熱を放熱可能に、前記リアハウジングから前記フロントハウジングに向けて突設されるとともに外径方向に延在された複数の外周フィンを備えていることを特徴とする電動ファン装置とした。   According to a third aspect of the present invention, in the electric fan device according to the first or second aspect of the present invention, the outside air inlet / outlet portion is widened at the outer peripheral portion of the rear housing and the front housing. A plurality of outer peripheral fins that protrude from the rear housing toward the front housing and extend in the outer diameter direction so as to dissipate heat from the rear housing. It was set as the electric fan apparatus characterized by having.

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、前記駆動回路の発熱部と前記フィンとが、前記回転軸の軸方向に平行な方向に重なって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。   According to a fourth aspect of the present invention, in the electric fan device according to any one of the first to third aspects, the heat generating portion of the drive circuit and the fin are arranged in the axial direction of the rotating shaft. The electric fan device is characterized by being arranged in a parallel direction.

本発明では、回転子あるいはロータの熱は、これらが配置された収容室内の空気が外気出入部を通って外気と交換されることで冷却される。また、リアハウジングに設置された駆動回路の熱は、リアハウジングに伝達された後、リアハウジングに一体に突設されたフィンから収容室に放熱されることで冷却される。
したがって、本発明では、リアハウジングにフィンを設けないものと比較して、駆動回路の冷却性能を向上させることができる。しかも、フィンはリアハウジングと一体に形成しているため、リアハウジングと別体のものと比較して、熱の伝導性を確保して、冷却性能を向上させることができるとともに、製造の手間を軽減して低コスト化を図ることができる。加えて、フィンは、リア側軸を囲んで複数形成しているため、単数の場合と比較して、より高い冷却性能を得ることができる。さらに、フィンは、空気流通用溝を備えているため、空気流通用溝を備えないものと比較して、空気の流通が円滑に行われるとともに、フィンの表面積が拡大され、いっそう冷却性能を高めることができる。
In the present invention, the heat of the rotor or the rotor is cooled by exchanging the air in the accommodation chamber in which the rotor or the rotor is arranged with the outside air through the outside air inlet / outlet portion. The heat of the drive circuit installed in the rear housing is cooled by being transferred to the rear housing and then radiated from the fins protruding integrally with the rear housing to the housing chamber.
Therefore, according to the present invention, the cooling performance of the drive circuit can be improved as compared with a case where no fin is provided in the rear housing. In addition, since the fins are formed integrally with the rear housing, the heat conductivity can be secured and the cooling performance can be improved as compared with a separate one from the rear housing. It can be reduced and the cost can be reduced. In addition, since a plurality of fins are formed so as to surround the rear side shaft, higher cooling performance can be obtained as compared with a single case. Furthermore, since the fin has an air circulation groove, the air can be smoothly distributed and the surface area of the fin can be increased to further improve the cooling performance as compared with the case without the air circulation groove. be able to.

一方、フロントハウジングとリアハウジングとの合わせ部分に設けられた外気出入部から浸入した水は、リアハウジングを伝って自然落下するが、このとき、リア側軸受に向かう流れは、フィンに受け止められ、フィンを伝う。このフィンは、途中に径方向の空気流通用溝を備えているため、フィンを伝う水は、この空気流通用溝から内径方向のリア側軸受の方向へ進む可能性があるが、空気流通用溝は、径方向に連続して重ならない配置としているため、フィンと空気流通用溝とによりラビリンス構造が形成され、この水がリア側軸受に達するのを妨げることができる。
したがって、リア側軸受への水の浸入防止を図り、ファン性能を確保できる。加えて、この水の浸入防止を図るラビリンス構造を、放熱用のフィンを利用して形成しているため、フィンとは別個にこのようなラビリンス構造を設けるのと比較して、構造の簡略化、使用材料の低減を図ることができる。
On the other hand, the water that has entered from the outside air inlet / outlet provided at the mating portion of the front housing and the rear housing naturally falls through the rear housing, but at this time, the flow toward the rear side bearing is received by the fins, Go through the fins. Since this fin is provided with a radial air flow groove in the middle, there is a possibility that water traveling through the fin may travel from the air flow groove to the inner bearing in the direction of the rear bearing. Since the groove is arranged so as not to overlap continuously in the radial direction, a labyrinth structure is formed by the fin and the air circulation groove, and this water can be prevented from reaching the rear side bearing.
Accordingly, it is possible to prevent water from entering the rear side bearing and to secure fan performance. In addition, since the labyrinth structure that prevents the infiltration of water is formed using heat-dissipating fins, the structure is simplified compared to providing such a labyrinth structure separately from the fins. The material used can be reduced.

請求項2に記載の発明では、フィンを、リア側軸受を囲む同心円状に配置したため、水の落下を円滑に行うことができ、リア側軸受への水の浸入防止性能を高めることができる。   In the invention described in claim 2, since the fins are arranged concentrically around the rear side bearing, water can be smoothly dropped, and the performance of preventing water from entering the rear side bearing can be enhanced.

請求項3に記載の発明では、外気出入部に外周フィンを形成したため、収容室に外気の導入および排出を行う部分でも、リアハウジングの放熱を行うことができる。
したがって、外気出入部として、単に、リアハウジングとフロントハウジングとの間に隙間を設けるなどの放熱フィンを設けない構成と比較して、冷却性能を向上させることができる。
In the invention according to claim 3, since the outer peripheral fins are formed in the outside air entrance / exit part, the rear housing can dissipate heat even at the portion where outside air is introduced into and discharged from the housing chamber.
Therefore, the cooling performance can be improved as compared with a configuration in which no heat radiating fin is provided, such as a gap between the rear housing and the front housing.

請求項4に記載の発明では、駆動回路の発熱部における発熱が、フィンに短い距離で伝達可能であり、両者が離れているものと比較して、冷却性能を向上できる。   According to the fourth aspect of the present invention, the heat generated in the heat generating portion of the drive circuit can be transmitted to the fin at a short distance, and the cooling performance can be improved as compared with the case where both are separated.

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、ファン(1)の回転軸(2)に駆動力を与えるロータ(3)および固定子(4)を収容する収容室(51)を備えたハウジング(5)と、このハウジング(5)を形成し、前記収容室(51)を挟んで前記ファン(1)側に配置されて前記回動軸(2)を支持するフロント側軸受(54)を備えたフロントハウジング(52)および前記ファン(1)から離れた側に配置されて前記回転軸(2)を支持するリア側軸受(55)を備えたリアハウジング(53)と、前記収容室(51)の外周部において、前記フロントハウジング(52)と前記リアハウジング(53)との合わせ部分に形成されて前記収容室(51)と外部との空気の流通を許す外気出入部(56)と、前記リアハウジング(53)に設置され、前記ロータ(3)と前記固定子(4)とを相対駆動させる駆動回路(6)と、前記リアハウジング(53)の熱を前記収容室(51)に放熱可能に前記リアハウジング(53)から前記収容室(51)に向けて突出されているとともに、前記リア側軸受(55)を囲む突条状に一体形成され、かつ、前記リア側軸受(55)の径方向に複数並設されたフィン(72)と、各フィン(72)の前記径方向外側と前記径方向内側とで空気の流通を許すよう各フィン(72)に前記径方向に貫通して形成され、かつ、前記径方向に内外で連続して重ならないよう配置された空気流通用溝(73)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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The electric fan device of this embodiment includes a housing (5) having a housing (51) for housing a rotor (3) and a stator (4) for applying a driving force to a rotating shaft (2) of the fan (1). And a front-side bearing (54) that forms the housing (5) and is disposed on the fan (1) side with the storage chamber (51) in between, and supports the rotating shaft (2). A rear housing (53) including a rear side bearing (55) disposed on a side away from the housing (52) and the fan (1) and supporting the rotating shaft (2); and the housing chamber (51) An outer air inlet / outlet portion (56) that is formed in a joint portion of the front housing (52) and the rear housing (53) at the outer peripheral portion to allow air to flow between the storage chamber (51) and the outside, and the rear Set in housing (53) A drive circuit (6) for relatively driving the rotor (3) and the stator (4), and the rear housing (53) so that heat of the rear housing (53) can be radiated to the housing chamber (51). ) Projecting toward the housing chamber (51), and integrally formed in a ridge shape surrounding the rear side bearing (55), and a plurality of juxtaposed in the radial direction of the rear side bearing (55) The fins (72), and the fins (72) are formed to penetrate the fins (72) in the radial direction so as to allow air to flow between the radially outer side and the radially inner side of the fins (72), and An electric fan device comprising: an air circulation groove (73) arranged so as not to continuously overlap in the radial direction inside and outside.

以下に、図1〜図4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。   Below, based on FIGS. 1-4, the electric fan apparatus A of Example 1 of the best embodiment of this invention is demonstrated.

この実施例1の電動ファン装置Aは、図3に示すように、ファン1と、ファン1と一体に回転する回転軸2と、回転軸2の外周に固定されたロータ3と、ロータ3の外周に配置された固定子4と、ハウジング5と、を備えている。この電動ファン装置Aは、図示を省略した自動車の前部に配置され、その車両後方(図において矢印RR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に送風を行って冷却する。   As shown in FIG. 3, the electric fan device A according to the first embodiment includes a fan 1, a rotating shaft 2 that rotates integrally with the fan 1, a rotor 3 that is fixed to the outer periphery of the rotating shaft 2, and a rotor 3. A stator 4 and a housing 5 are provided on the outer periphery. The electric fan device A is disposed at the front of an automobile (not shown), and cools by sending air to a radiator or a condenser (not shown) arranged behind the vehicle (in the direction of arrow RR).

ファン1は、回転軸2の車両前方(矢印FR方向)の先端に取り付けられ、回転時に図において車両後方(矢印RR方向)の送風を形成する。   The fan 1 is attached to the front end of the rotating shaft 2 at the front of the vehicle (in the direction of the arrow FR), and forms air blown behind the vehicle (in the direction of the arrow RR) in the drawing when rotating.

ロータ3は、内部に永久磁石(図示せず)を備えており、一方、固定子4は、周状に複数の電磁石4aを備え、これら電磁石4aにあらかじめ設定された位相の通電を行うことで、ロータ3が回転される。   The rotor 3 includes a permanent magnet (not shown) inside, while the stator 4 includes a plurality of electromagnets 4a in a circumferential shape and energizes these electromagnets 4a with a preset phase. The rotor 3 is rotated.

ロータ3および固定子4は、図4に示すように、ハウジング5の収容室51に収容されている。
ハウジング5は、アルミなどの熱伝導性に優れた金属鋳造製のもので、ファン1側のフロントハウジング52とファン1から遠い側のリアハウジング53とを備えている。
As shown in FIG. 4, the rotor 3 and the stator 4 are accommodated in an accommodation chamber 51 of the housing 5.
The housing 5 is made of a metal casting having excellent thermal conductivity such as aluminum, and includes a front housing 52 on the fan 1 side and a rear housing 53 on the side far from the fan 1.

フロントハウジング52は、底壁52aと、底壁52aの外周に一体に連続する筒状の筒部52bと、この筒部52bの端部から外周に一体に連続して延びる外周フランジ52cと、により、縦方向断面が略ハット形状に形成されている。   The front housing 52 includes a bottom wall 52a, a cylindrical tube portion 52b that is integrally continuous with the outer periphery of the bottom wall 52a, and an outer peripheral flange 52c that extends continuously from the end of the tube portion 52b to the outer periphery. The longitudinal section is formed in a substantially hat shape.

また、底壁52aの中心部に、回転軸2を貫通させる貫通穴52dが形成されている。そして、貫通穴52dを囲む筒状の支持フランジ52eの内周に、回転軸2の車両前方側の端部を支持するフロント側軸受54が設けられている。   In addition, a through hole 52d that allows the rotation shaft 2 to pass therethrough is formed at the center of the bottom wall 52a. And the front side bearing 54 which supports the edge part of the vehicle front side of the rotating shaft 2 is provided in the inner periphery of the cylindrical support flange 52e surrounding the through-hole 52d.

リアハウジング53は、底壁53aと、この底壁53aの外周に一体に連続する筒状の筒部53bと、により、有底の円筒状に形成されている。   The rear housing 53 is formed in a bottomed cylindrical shape by a bottom wall 53a and a cylindrical tube portion 53b that is integrally continuous with the outer periphery of the bottom wall 53a.

底壁53aは、その外径がフロントハウジング52の外周フランジ52cの外径に略一致する寸法の円盤状に形成されている。
筒部53bの周方向の3箇所には、外径方向に板厚を厚くした厚肉部53cが形成され、かつ、各厚肉部53cには、ネジ57を螺合可能なネジ穴53dが一対形成されている(図1および図2参照)。
底壁53aの中央部には、フロント側軸受54と同軸に、収容室51側に円筒状に突出されて支持フランジ53eが形成され、この支持フランジ53eに、回転軸2の車両後方側の端部を支持するリア側軸受55が設置されている。
また、底壁53aにおいて、収容室51とは反対側の後面には、図3に示すように、固定子4の電磁石4aを駆動させる駆動回路6を備えた基板61が、設置されている。そして、基板61において、駆動回路6のパワートランジスタなどの発熱部62が設置されている部位には、底壁53aに当接された当接部61aが設定されている。
The bottom wall 53 a is formed in a disk shape whose outer diameter is approximately the same as the outer diameter of the outer peripheral flange 52 c of the front housing 52.
Thick portions 53c having a thickness increased in the outer diameter direction are formed at three locations in the circumferential direction of the cylindrical portion 53b, and screw holes 53d into which screws 57 can be screwed are formed in the thick portions 53c. A pair is formed (see FIGS. 1 and 2).
A support flange 53e is formed at the center of the bottom wall 53a so as to be coaxial with the front side bearing 54 and project in a cylindrical shape toward the storage chamber 51. An end of the rotary shaft 2 on the vehicle rear side is formed on the support flange 53e. The rear side bearing 55 which supports a part is installed.
Further, on the rear surface of the bottom wall 53a opposite to the accommodation chamber 51, a substrate 61 provided with a drive circuit 6 for driving the electromagnet 4a of the stator 4 is installed as shown in FIG. In the substrate 61, a contact portion 61a that is in contact with the bottom wall 53a is set in a portion where the heat generating portion 62 such as a power transistor of the drive circuit 6 is installed.

フロントハウジング52は、リアハウジング53にネジ57により締結されている。
すなわち、フロントハウジング52の外周フランジ52cは、厚肉部53cと車両前後方向(矢印FRが車両前方を示している)で重なる位置の3箇所で、底壁53aに当接され、この当接部分で、外周フランジ52cを貫通させたネジ57をネジ穴53dに螺合させて上記締結が成されている。
The front housing 52 is fastened to the rear housing 53 with screws 57.
That is, the outer peripheral flange 52c of the front housing 52 is in contact with the bottom wall 53a at three positions where the thick portion 53c overlaps with the vehicle front-rear direction (the arrow FR indicates the front of the vehicle). Thus, the above-mentioned fastening is achieved by screwing the screw 57 penetrating the outer peripheral flange 52c into the screw hole 53d.

また、フロントハウジング52において、上記3箇所の厚肉部53cとの締結部分を除く周方向の3箇所では、底壁53aから車両前方に離して配置されるよう、外周フランジ52cおよび筒部52bの一部が切り欠かれ(図示省略)、フロントハウジング52とリアハウジング53との間に、収容室51と外部との空気の流通を許す外気出入部56が形成されている。この外気出入部56は、図1および図2に示すように、周方向の3箇所に設けられ、その1つは、収容室51の下端部に配置されている。   Further, in the front housing 52, the three outer circumferential flanges 52c and the cylindrical part 52b are arranged so as to be spaced apart from the bottom wall 53a in the front of the vehicle at three places in the circumferential direction excluding the fastening portions with the three thick parts 53c. A part is notched (not shown), and an outside air entrance / exit 56 that allows air to flow between the housing chamber 51 and the outside is formed between the front housing 52 and the rear housing 53. As shown in FIGS. 1 and 2, the outside air inlet / outlet portion 56 is provided at three locations in the circumferential direction, one of which is disposed at the lower end of the storage chamber 51.

さらに、本実施例1の電動ファン装置Aにあっては、図1および図2に示すように、リアハウジング53の底壁53aの収容室51側(車両前方側)の面に一体に、外周フィン71とラビリンス用フィン72とが形成されている。   Furthermore, in the electric fan device A of the first embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the outer periphery is integrally formed on the surface of the bottom wall 53 a of the rear housing 53 on the side of the housing chamber 51 (the vehicle front side). Fins 71 and labyrinth fins 72 are formed.

外周フィン71は、各外気出入部56に配置され、底壁53aからフロントハウジング52に当接するまで車両前方へ突出するとともに外径方向に延在された薄板状に形成されており、複数、すなわち本実施例1では、1つの外気出入部56につき16枚形成されている。   The outer peripheral fins 71 are arranged in each outside air entrance / exit portion 56, and are formed in a thin plate shape that protrudes forward from the bottom wall 53a until it contacts the front housing 52 and extends in the outer diameter direction. In the first embodiment, 16 sheets are formed for each outside air inlet / outlet portion 56.

ラビリンス用フィン72は、収容室51に向けて突出されているとともに、リア側軸受55および支持フランジ53eを囲む円弧を描く突条状に形成され、かつ、リア側軸受55の径方向に複数、本実施例1では、径方向に7重に形成されている。また、これらラビリンス用フィン72は、基板61がリアハウジング53の底壁53aに当接する当接部61aと、車両前後方向で重なる位置に配置されている。
これらのラビリンス用フィン72のうち、最も外側のものは、同一線上で周方向に間隔を空けて配置されている。
The labyrinth fins 72 protrude toward the housing chamber 51 and are formed in a ridge shape describing an arc surrounding the rear side bearing 55 and the support flange 53e, and a plurality of labyrinth fins 72 are arranged in the radial direction of the rear side bearing 55. In the first embodiment, seven layers are formed in the radial direction. Further, the labyrinth fins 72 are arranged at positions where the substrate 61 overlaps with the abutting portion 61 a where the substrate 61 abuts against the bottom wall 53 a of the rear housing 53 in the vehicle front-rear direction.
Out of these labyrinth fins 72, the outermost ones are arranged on the same line at intervals in the circumferential direction.

一方、その内側に配置された6重に配置されたものは、周方向の4箇所に、それぞれ径方向外側と径方向内側とで空気の流通を許すよう各ラビリンス用フィン72を径方向に貫通して空気流通用溝73が形成されている。
これらの空気流通用溝73は、相対的に径方向で内側のものと外側のものとで、周方向の位相を45度異ならせて配置されており、径方向で重なって配置された空気流通用溝73,73の間には、各フィン72の突条部分が配置されて、空気流通用溝73が径方向に連続して重なって配置されることのない配置となっている。
なお、ラビリンス用フィン72の一部には、リアハウジング53に形成された貫通穴53fを避けて、一部途切れて形成されたものも存在する。
On the other hand, the six-layered one arranged on the inner side penetrates each labyrinth fin 72 in the radial direction so as to allow the air flow at the radially outer side and the radially inner side at four locations in the circumferential direction. Thus, an air circulation groove 73 is formed.
These air circulation grooves 73 are relatively radially arranged on the inner side and the outer side, and are arranged with the circumferential phase different by 45 degrees, and are arranged so as to overlap in the radial direction. Between the groove | channels 73 and 73, the protrusion part of each fin 72 is arrange | positioned, and it is the arrangement | positioning by which the groove | channel 73 for air circulation is not arrange | positioned continuously overlapping in radial direction.
Note that some of the labyrinth fins 72 are partially cut away so as to avoid the through holes 53 f formed in the rear housing 53.

次に、実施例の作用を説明する。
まず、冷却性能について説明する。
駆動回路6により固定子4の電磁石4aが駆動されてロータ3が回転すると、ファン1により車両後方への送風が形成される。
このとき、送風の一部が、外気出入部56から収容室51へ導入され、固定子4や駆動回路6で発生した熱が、外気と熱交換されて冷却される。
Next, the operation of the embodiment will be described.
First, the cooling performance will be described.
When the electromagnet 4a of the stator 4 is driven by the drive circuit 6 and the rotor 3 rotates, the fan 1 forms air blow to the rear of the vehicle.
At this time, a part of the blast is introduced from the outside air inlet / outlet portion 56 to the accommodating chamber 51, and the heat generated in the stator 4 and the drive circuit 6 is cooled by heat exchange with the outside air.

また、リアハウジング53に設置された駆動回路6の熱は、リアハウジング53の底壁53aに伝達された後、この底壁53aに一体に突設された外周フィン71およびラビリンス用フィン72から収容室51に放熱されることで、効率良く冷却される。   The heat of the drive circuit 6 installed in the rear housing 53 is transmitted to the bottom wall 53a of the rear housing 53 and then received from the outer peripheral fins 71 and the labyrinth fins 72 protruding integrally with the bottom wall 53a. By being radiated into the chamber 51, it is efficiently cooled.

加えて、収容室51に外気を出し入れする外気出入部56に外周フィン71を配置しているため、この外気出入部56を流れる送風は、必ず、外周フィン71に接して熱交換され、これによっても効率的な冷却を行うことができる。
しかも、駆動回路6の基板61を、当接部61aでリアハウジング53の底壁53aに当接させ、加えて、この当接部61aの車両前後方向に重なる位置に、ラビリンス用フィン72を配置しているため、発熱部と放熱部分との距離が短く、いっそう効率的な冷却を行うことができる。さらに、ラビリンス用フィン72には、周方向の4箇所に空気流通用溝73を形成しているため、空気流通用溝73を備えないものと比較して、空気の流通が円滑に行われるとともに、ラビリンス用フィン72の表面積が拡大され、いっそう冷却性能を高めることができる。
In addition, since the outer peripheral fins 71 are arranged in the outside air entrance / exit part 56 for taking in and out the outside air from the storage chamber 51, the air flowing through the outside air entrance / exit part 56 is always in contact with the outer periphery fins 71, thereby exchanging heat. Even efficient cooling can be performed.
In addition, the substrate 61 of the drive circuit 6 is brought into contact with the bottom wall 53a of the rear housing 53 at the contact portion 61a, and in addition, a labyrinth fin 72 is disposed at a position overlapping the contact portion 61a in the vehicle front-rear direction. Therefore, the distance between the heat generating portion and the heat radiating portion is short, and more efficient cooling can be performed. Furthermore, since the air circulation grooves 73 are formed at four locations in the circumferential direction in the labyrinth fin 72, the air can be smoothly distributed as compared with the case where the air circulation grooves 73 are not provided. The surface area of the labyrinth fin 72 is enlarged, and the cooling performance can be further enhanced.

次に、水の浸入について説明する。
実施例1の電動ファン装置Aでは、フロントハウジング52とリアハウジング53との合わせ目部分に外気出入部56を形成しているため、この外気出入部56から収容室51へ水が浸入するおそれがある。この外気出入部56から浸入した水は、図1において、矢印WOで示すように、リアハウジング53の底壁53aを伝って自然落下する。このとき、リア側軸受(支持フランジ53e)55に向かう流れは、ラビリンス用フィン72に受け止められ、このラビリンス用フィン72を伝って落下する。
Next, water intrusion will be described.
In the electric fan device A according to the first embodiment, since the outside air entrance / exit portion 56 is formed at the joint portion between the front housing 52 and the rear housing 53, there is a possibility that water may enter the storage chamber 51 from the outside air entrance / exit portion 56. is there. The water that has entered from the outside air inlet / outlet portion 56 naturally falls along the bottom wall 53a of the rear housing 53 as shown by an arrow WO in FIG. At this time, the flow toward the rear side bearing (support flange 53 e) 55 is received by the labyrinth fin 72 and falls along the labyrinth fin 72.

このラビリンス用フィン72は、円弧状に形成されているため、水は、ラビリンス用フィン72を円滑に自然落下する。また、ラビリンス用フィン72の途中に径方向の空気流通用溝73を備えているため、ラビリンス用フィン72を伝う水は、この空気流通用溝73から内径方向、すなわちリア側軸受55の方向へ進む可能性があるが、実施例1では、空気流通用溝73は、径方向に連続して重ならない配置としているため、径方向への水の浸入が妨げられ、この水がリア側軸受55に達するのを妨げることができる。   Since the labyrinth fin 72 is formed in an arc shape, water naturally falls down the labyrinth fin 72 smoothly. Further, since the radial air flow groove 73 is provided in the middle of the labyrinth fin 72, the water passing through the labyrinth fin 72 is directed from the air flow groove 73 to the inner diameter direction, that is, toward the rear side bearing 55. In the first embodiment, since the air circulation groove 73 is arranged so as not to overlap continuously in the radial direction, the intrusion of water in the radial direction is hindered, and this water flows to the rear side bearing 55. Can be blocked.

そして、ラビリンス用フィン72の下端に達した水は、図示のように、空気流通用溝73から、収容室51の下端に配置された外気出入部56を介して、収容室51の外部へ排出される。
したがって、リア側軸受55への水の浸入防止を図ることができる。
Then, the water that has reached the lower end of the labyrinth fin 72 is discharged from the air circulation groove 73 to the outside of the storage chamber 51 through the outside air inlet / outlet portion 56 disposed at the lower end of the storage chamber 51 as shown in the figure. Is done.
Accordingly, it is possible to prevent water from entering the rear side bearing 55.

以上説明したように、実施例1の電動ファン装置Aでは、リアハウジング53と一体に外周フィン71ならびにラビリンス用フィン72を設けたため、これらのフィン71,72を有しないものと比較して、駆動回路6の冷却性能を向上させることができる。しかも、両フィン71,72はリアハウジング53と一体に形成しているため、リアハウジング53と別体のものと比較して、熱の伝導性を確保して、冷却性能を向上させることができるとともに、製造の手間を軽減して低コスト化を図ることができる。
加えて、外周フィン71は、収容室51を出入する外気が必ず触れるように外気出入部56に配置したため、効率の良い冷却が成される。
そして、ラビリンス用フィン72は、リア側軸受55を囲んで、7重に形成しているため、単数の場合と比較して、より高い冷却性能を得ることができる。しかも、ラビリンス用フィン72は、上述のように内外に多重配置としながらも、径方向に貫通する空気流通用溝73を4箇所に設けているため、空気流通用溝73を備えないものと比較して、空気の流通が円滑に行われるとともに、フィンの表面積が拡大され、いっそう冷却性能を高めることができる。
さらに、駆動回路6の発熱部62に設けた当接部61aで、基板61をリアハウジング53の底壁53aに当接させるとともに、この当接部61aと車両前後方向に重ならせてラビリンス用フィン72を配置したため、発熱部と放熱部分との距離を短くでき、さらなる冷却性能の向上を図ることができる。
As described above, in the electric fan device A according to the first embodiment, the outer peripheral fins 71 and the labyrinth fins 72 are provided integrally with the rear housing 53. The cooling performance of the circuit 6 can be improved. In addition, since both the fins 71 and 72 are formed integrally with the rear housing 53, heat conductivity can be ensured and the cooling performance can be improved as compared with the rear housing 53 and a separate one. At the same time, it is possible to reduce costs by reducing manufacturing effort.
In addition, since the outer peripheral fins 71 are arranged in the outside air entrance / exit part 56 so that outside air entering / exiting the storage chamber 51 is always touched, efficient cooling is achieved.
And since the labyrinth fin 72 surrounds the rear side bearing 55 and is formed in 7 layers, higher cooling performance can be obtained as compared with a single case. Moreover, the labyrinth fins 72 are arranged in multiple locations inside and outside as described above, but are provided with four air flow grooves 73 penetrating in the radial direction, so that the labyrinth fins 72 are not provided with the air flow grooves 73. As a result, air can be circulated smoothly, and the surface area of the fins can be increased, thereby further improving the cooling performance.
Further, a contact portion 61a provided in the heat generating portion 62 of the drive circuit 6 causes the substrate 61 to contact the bottom wall 53a of the rear housing 53 and overlaps the contact portion 61a in the vehicle front-rear direction for labyrinth. Since the fins 72 are arranged, the distance between the heat generating portion and the heat radiating portion can be shortened, and the cooling performance can be further improved.

また、実施例1の電動ファン装置Aでは、ラビリンス用フィン72により、リア側軸受55を多重に囲むラビリンス構造を形成し、かつ、このラビリンス用フィン72に形成した空気流通用溝73は、径方向に連続して重なることのないよう、内外で45度ずつ位相を異ならせて配置した。したがって、外気出入部56から底壁53aを伝って流れる水は、リア側軸受55に達することなく、空気流通用溝73および下端部の外気出入部56を伝って収容室51から排出され、リア側軸受55への水の浸入防止を図り、ファン性能を確保できる。加えて、この水の浸入防止を図るラビリンス構造を、リアハウジング53からの放熱用のラビリンス用フィン72を利用して形成しているため、放熱用のフィンとは別個にこのようなラビリンス構造を設けるのと比較して、構造の簡略化、使用材料の低減を図ることができる。   Further, in the electric fan device A of the first embodiment, the labyrinth fin 72 forms a labyrinth structure that surrounds the rear side bearing 55 in multiple layers, and the air circulation groove 73 formed in the labyrinth fin 72 has a diameter of The phases were arranged with a phase difference of 45 degrees inside and outside so as not to continuously overlap in the direction. Therefore, the water flowing from the outside air inlet / outlet portion 56 through the bottom wall 53a does not reach the rear side bearing 55, but is discharged from the storage chamber 51 through the air circulation groove 73 and the outside air inlet / outlet portion 56 at the lower end. It is possible to prevent water from entering the side bearing 55 and to secure fan performance. In addition, since the labyrinth structure for preventing the ingress of water is formed by using the labyrinth fins 72 for heat radiation from the rear housing 53, such a labyrinth structure is formed separately from the heat radiation fins. Compared with provision, the structure can be simplified and the amount of materials used can be reduced.

加えて、実施例1では、ラビリンス用フィン72を、リア側軸受55を囲む同心円状に配置したため、水の落下を円滑に行うことができ、リア側軸受55への水の浸入防止性能を高めることができる。   In addition, in the first embodiment, the labyrinth fins 72 are arranged concentrically around the rear side bearing 55, so that the water can be smoothly dropped, and the water intrusion prevention performance to the rear side bearing 55 is improved. be able to.

さらに、実施例1では、外気出入部56の1つを、収容室51の下端部に配置したため、排水性能を向上させることができる。   Furthermore, in the first embodiment, since one of the outside air entrance / exit portions 56 is disposed at the lower end portion of the storage chamber 51, the drainage performance can be improved.

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。   As mentioned above, although embodiment and Example 1 of this invention were explained in full detail with reference to drawings, specific structure is not restricted to this Embodiment and Example 1, and does not deviate from the summary of this invention. A degree of design change is included in the present invention.

例えば、実施例1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。   For example, in the first embodiment, the electric fan device used for cooling an automobile radiator or the like is shown, but the application range of the electric fan device of the present invention is not limited to an automobile, such as a train. It can also be used for other vehicles and industrial equipment other than vehicles.

また、実施例1では、フィンとして、リア側軸受55の外周に円弧を描いて配置させたラビリンス用フィン72を示したが、この形状は、円弧状に限定されるものではなく、三角、四角、六角、八角などの多角形状や、楕円状、涙状などの湾曲形状に形成することもできる。
また、実施例1では、フィンとして、リア側軸受55を7重に囲んで配置したラビリンス用フィン72を示したが、その多重の数は、2以上の複数であれば、7に限定されるものではない。
Further, in the first embodiment, the labyrinth fin 72 arranged in a circular arc on the outer periphery of the rear side bearing 55 is shown as the fin. However, this shape is not limited to the arc shape, but a triangle, square It can also be formed into a polygonal shape such as a hexagon or octagon, or a curved shape such as an ellipse or a teardrop.
Further, in the first embodiment, the labyrinth fins 72 that are disposed so as to surround the rear side bearing 55 in a sevenfold manner are shown as the fins. However, the number of multiplexes is limited to 7 as long as the number is multiple. It is not a thing.

また、実施例1では、外気出入部56に、外周フィン71を形成した例を示したが、この外気出入部56には、外周フィンを形成しなくてもよい。また、実施例1では、外気出入部56を、3箇所に形成した例を示したが、この数は、3に限定されるものではなく、1あるいは3以外の複数でもよい。   Moreover, in Example 1, although the example which formed the outer peripheral fin 71 in the external air entrance / exit part 56 was shown, it is not necessary to form an outer peripheral fin in this external air entrance / exit part 56. FIG. Moreover, in Example 1, although the example which formed the external air entrance / exit part 56 in three places was shown, this number is not limited to 3, One or multiple other than 3 may be sufficient.

また、実施例1では、固定子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てもよい。   In the first embodiment, the rotor 3 is provided inside the stator 4, but conversely, the rotor may be provided outside the stator.

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のリアハウジング53を示す正面図であり、図4の矢印Y1方向から視た状態を示している。It is a front view which shows the rear housing 53 of the electric fan apparatus A of Example 1 of the best embodiment of this invention, and has shown the state seen from the arrow Y1 direction of FIG. 前記リアハウジング53を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing the rear housing 53. 実施例1の電動ファン装置Aの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the electric fan apparatus A of Example 1. 実施例1の電動ファン装置Aの要部を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing an important section of electric fan device A of Example 1.

符号の説明Explanation of symbols

1 ファン
2 回転軸
3 ロータ
4 固定子
5 ハウジング
6 駆動回路
51 収容室
52 フロントハウジング
53 リアハウジング
54 フロント側軸受
55 リア側軸受
56 外気出入部
61 基板
61a 当接部
62 発熱部
71 外周フィン
72 ラビリンス用フィン
73 空気流通用溝
A 電動ファン装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fan 2 Rotating shaft 3 Rotor 4 Stator 5 Housing 6 Drive circuit 51 Accommodating chamber 52 Front housing 53 Rear housing 54 Front side bearing 55 Rear side bearing 56 Outside air inlet / outlet part 61 Substrate 61a Abutting part 62 Heat generating part 71 Outer peripheral fin 72 Labyrinth Fin 73 Air flow groove A Electric fan device

Claims (4)

ファンの回転軸に駆動力を与えるロータおよび固定子を収容する収容室を備えたハウジングと、
前記収容室を挟んで前記ファン側に配置されて前記回動軸を支持するフロント側軸受を備えたフロントハウジングおよび前記ファンから離れた側に配置されて前記回転軸を支持するリア側軸受を備えたリアハウジングと、
前記収容室の外周部において、前記フロントハウジングと前記リアハウジングとの合わせ部分に形成されて前記収容室と外部との空気の流通を許す外気出入部と、
前記リアハウジングに設置され、前記ロータと前記固定子とを相対駆動させる駆動回路と、
前記リアハウジングの熱を前記収容室に放熱可能に前記リアハウジングから前記収容室に向けて突出されているとともに、前記リア側軸受を囲む突条状に一体形成され、かつ、前記リア側軸受の径方向に複数並設されたフィンと、
各フィンの前記径方向外側と前記径方向内側とで空気の流通を許すよう各フィンに前記径方向に貫通して形成され、かつ、前記径方向に内外で連続して重ならないよう配置された空気流通用溝と、
を備えていることを特徴とする電動ファン装置。
A housing including a rotor that gives a driving force to a rotating shaft of the fan and a housing chamber that houses a stator;
A front housing having a front-side bearing disposed on the fan side and supporting the rotating shaft across the housing chamber; and a rear-side bearing disposed on a side away from the fan and supporting the rotating shaft. Rear housing,
In the outer periphery of the storage chamber, an outside air inlet / outlet portion that is formed at a mating portion of the front housing and the rear housing and allows air to flow between the storage chamber and the outside,
A drive circuit that is installed in the rear housing and relatively drives the rotor and the stator;
The rear housing protrudes from the rear housing toward the housing chamber so as to be able to radiate heat to the housing chamber, and is integrally formed in a ridge shape surrounding the rear side bearing, and the rear side bearing A plurality of fins arranged side by side in the radial direction;
The fins are formed so as to penetrate the fins in the radial direction so as to allow air flow between the radially outer side and the radially inner side of the fins, and are arranged so as not to overlap continuously in the radial direction. An air flow channel,
An electric fan device comprising:
前記フィンが、前記リア側軸受を囲む同心円状に配置され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。   The electric fan device according to claim 1, wherein the fins are arranged concentrically around the rear-side bearing. 前記外気出入部が、前記リアハウジングと前記フロントハウジングとの外周部において、両者の間隔を拡げて形成され、
この外気出入部に、前記リアハウジングの熱を放熱可能に、前記リアハウジングから前記フロントハウジングに向けて突設されるとともに外径方向に延在された複数の外周フィンを備えていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電動ファン装置。
The outside air entrance / exit part is formed at the outer peripheral part of the rear housing and the front housing with the gap between them being increased,
The outside air inlet / outlet portion is provided with a plurality of outer peripheral fins projecting from the rear housing toward the front housing and extending in the outer diameter direction so as to dissipate heat of the rear housing. The electric fan device according to claim 1 or 2.
前記駆動回路の発熱部と前記フィンとが、前記回転軸の軸方向に平行な方向に重なって配置さ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。   The electric motor according to any one of claims 1 to 3, wherein the heat generating portion of the drive circuit and the fin are arranged so as to overlap each other in a direction parallel to an axial direction of the rotation shaft. Fan device.
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