JP2011057177A - モータブラケット及び遠心送風機 - Google Patents

Abstract

【課題】車載用モータが発する駆動振動に起因して生じる騒音の低減を図り、車両の乗り心地を向上する。
【解決手段】車載用モータを収容する収容部４ａと、該収容部４ａの内壁面から突出すると共に上記車載用モータの周面に当接して上記車載用モータを支持する複数の凸部４ｂとを備えるモータブラケットであって、上記凸部４ｂは、上記車載用モータの回転軸方向において上記車載用モータの周面の一部のみに当接する。
【選択図】図２

Description

本発明は、モータブラケット及び遠心送風機に関するものである。

周知のように、自動四輪車等の車両には、遠心送風機等の動力源としてモータ（車載用モータ）が搭載されている。そして、このような車載用モータは、モータブラケットに支持された状態で、羽根車等の他の機械要素と結合されている。

例えば、特許文献１には、モータブラケットに車載用モータを収容するための収容部が備えられ、この収容部に車載用モータを収容して支持する構成が開示されている。このモータブラケットでは、収容部の内壁面から突出する凸部を車載用モータの周方向に複数備え、これらの凸部の先端が車載用モータの周面に当接することによって車載用モータが支持されている。
そして、特許文献１に示すように、各凸部は、車載用モータの回転軸方向に対して平行に延在されており、さらに収容部内において、車載用モータの回転軸方向の全域に亘って車載用モータの周面に当接している。

特開平２−２７４６１１号公報

ところで、車載用モータは、電力が供給されて駆動されることによって振動する。そして、車載用モータの駆動振動は、騒音等の原因となり、搭乗者へ不快感を与えるため、極力低減させることが好ましい。
しかしながら、従来においては、車載用モータの駆動振動がモータブラケットに伝達され、さらにモータブラケットにおいて増幅されて騒音となる場合があった。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、車載用モータの駆動振動に起因して生じる騒音の低減を図り、車両の乗り心地を向上することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
第１の発明は、車載用モータを収容する収容部と、該収容部の内壁面から突出すると共に上記車載用モータの周面に当接して上記車載用モータを支持する複数の凸部とを備えるモータブラケットであって、上記凸部が、上記車載用モータの回転軸方向において上記車載用モータの周面の一部のみに当接するという構成を採用する。
第２の発明は、上記第１の発明において、上記凸部が、上記回転軸方向に離間して複数配置されているという構成を採用する。
第３の発明は、上記第２の発明において、上記回転軸方向に離間する複数の上記凸部が上記回転軸と平行に配列されているという構成を採用する。
第４の発明は、上記第１〜第３いずれかの発明において、上記凸部が上記車載用モータの周方向に３つ以上配置されているという構成を採用する。
第５の発明は、羽根車と、該羽根車を回転駆動する車載用モータと、該車載用モータを上記羽根車に結合するモータブラケットとを備える遠心送風機であって、上記モータブラケットとして、上記第１〜第４いずれかのモータブラケットを備えるという構成を採用する。

従来、収容部内において、車載用モータの回転軸方向の全域に亘って車載用モータの周面に当接していた凸部が、本発明によれば、車載用モータの回転軸方向において上記車載用モータの周面の一部のみに当接している。
このため、車載用モータとモータブラケットとの接触面積が減少し、車載用モータからモータブラケットに駆動振動が伝達され難くなり、これによってモータブラケットの振動を抑制して騒音の発生を抑制することができる。
したがって、本発明によれば、車載用モータが発する駆動振動に起因して生じる騒音の低減を図り、車両の乗り心地を向上することが可能となる。

本発明の一実施形態のモータブラケットを備えるブロワユニットの概略構成を模式的に示す断面図である。 本発明の一実施形態のモータブラケットの斜視図である。 本発明の一実施形態のモータブラケットにおける騒音の低減効果を示すグラフである。

以下、図面を参照して、本発明に係るモータブラケット及び遠心送風機の一実施形態について説明する。
なお、以下の説明においては、本発明のモータブラケットを備える遠心送風機の一例として、車両用空気調和装置（ＨＶＡＣ：Heating Ventilation Air Conditioning）に搭載されるブロワユニットを挙げて説明する。
また、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

図１は、本実施形態のブロワユニットＵの概略構成を模式的に示す断面図である。
このブロワユニットＵは、外気を取り込む、あるいは内気を循環させることによって空気流を発生させるものである。
そして、図１に示すように、ブロワユニットＵは、ブロワケース１と、羽根車２と、モータ３（車載用モータ）と、モータブラケット４とを備えている。

ブロワケース１は、ブロワユニットＵの外形を形作るケースである。このブロワケース１の内部には、羽根車２を収容する収容空間と、この収容空間に連通する空気流路とが形成されている。

羽根車２は、ブロワケース１の上記収容空間に収容されており、モータ３によって回転駆動されることによって、空気流路内の空気を送風するものである。

モータ３は、回転軸３ａが羽根車２と結合されており、回転軸３ａの回転によって羽根車２を回転駆動するものである。
このモータ３としては、例えば、４極のマグネットと、１４スロットのコンミテータとを備えるＤＣモータを用いることができる。
なお、モータ３は、不図示の制御装置から供給される制御信号に基づいて回転軸３ａの回転数を調節可能とされている。

本実施形態のモータブラケット４は、モータ３を羽根車２に対して結合するための部品であり、例えば、ブロワケース１と同一の樹脂材料（例えば、ＰＰ−ＴＤ２０）によって形成されている。

以下に、図１に加えて、図２を参照しながら、本実施形態のモータブラケット４について、より詳細に説明する。なお、図２は、モータブラケット４のみを示す斜視図である。
そして、図１及び図２に示すように、本実施形態のモータブラケット４は、収容部４ａと、凸部４ｂと、固定部４ｃと、フランジ部４ｄとを備えている。

収容部４ａは、モータ３を収容する部位であり、モータ３の周面を囲う側部４ａ１と、モータ３の底部（回転軸３ａと反対側の部位）を覆う底部４ａ２とを備える有底円筒形状を有している。

凸部４ｂは、収容部４ａ（側部４ａ１）の内壁面から内側に突出すると共にモータ３の周面に当接してモータ３を支持するものであり、複数配置されている。
そして、本実施形態のモータブラケット４においては、各凸部４ｂは、モータ３の回転軸３ａが延在する方向（回転軸方向）においてモータ３の周面の一部のみに当接している。
なお、各凸部４ｂは、モータ３の回転軸３ａと平行に延在し、断面形状が半円形に設定されている。

そして、各凸部４ｂは、自らに対して、モータ３の回転軸３ａと平行にずれた箇所に他の凸部４ｂが存在するように配置されている。
つまり、本実施形態のモータブラケット４においては、図２に示すように、凸部４ｂが、モータ３の回転軸３ａが延在する方向に離間して２つ（複数）配置されている。さらに、モータ３の回転軸３ａが延在する方向に離間して配置される２つの凸部４ｂは、回転軸３ａと平行に配列されている。

また、凸部４ｂは、自らに対して、モータ３の周方向にずれた箇所に他の２つの凸部４ｂが存在するように配置されている。
つまり、本実施形態のモータブラケット４においては、図２に示すように、凸部４ｂが、モータ３の周方向に３つ配置されている。

このように本実施形態のモータブラケット４においては、モータ３の周方向における３箇所に凸部４ｂが配置されており、周方向における３箇所の各々には２つの凸部４ｂがモータ３の回転軸３ａの延在する方向に離間して配置され、これによって合計６つの凸部４ｂが配置されている。

なお、モータ３の周方向に配列された各凸部４ｂの頂点を結ぶことによって得られる円の径は、モータ３が収容されていない場合に、モータ３の径よりも僅かに小さくなるように設定されている。
そして、モータ３は、収容部４ａに収容される際に圧入される。これによって、モータ３は、収容部４ａ内においてリジットに固定される。

固定部４ｃは、収容部４ａ内にモータ３の位置を固定するものであり、収容部４ａの底部４ａ２の内壁に設けられている。そして、固定部４ｃは、モータ３の底部が嵌め込み可能な形状を有している。

フランジ部４ｄは、本実施形態のモータブラケット４をブロワケース１に固定するための部位である。このフランジ部４ｄは、収容部４ａよりも大径の円板形状を有しており、収容部４ａの開口端側に取り付けられている。

以上のような本実施形態のモータブラケット４によれば、モータ３を支持する各凸部４ｂが、モータ３の回転軸３ａの延在方向においてモータ３の周面の一部のみに当接している。このため、本実施形態のモータブラケット４は、収容部４ａ内においてモータ３の回転軸３ａの延在方向の全域に亘ってモータ３の周面に当接する凸部を備える従来のモータブラケットと比較して、モータ３との接触面積が大幅に減少する。
これによって、モータ３の駆動振動がモータブラケット４に伝達され難くなり、これによってモータブラケット４の振動が抑制されて騒音の発生が抑制される。
したがって、本実施形態のモータブラケット４及び当該モータブラケット４を備えるブロワユニットＵによれば、モータ３の駆動振動に起因して生じる騒音の低減を図り、車両の乗り心地を向上することが可能となる。

また、本実施形態のモータブラケット４においては、凸部４ｂが、モータ３の回転軸３ａの延在方向に離間して複数配置されている。
このため、本実施形態のモータブラケット４及び当該モータブラケット４を備えるブロワユニットＵによれば、モータブラケット４とモータ３との接触面積を従来よりも減少させつつ、モータ３を回転軸３ａの延在方向において安定して支持することが可能となる。

本実施形態のモータブラケット４は、例えば射出成形によって製造することができる。ところが、本実施形態のモータブラケット４においては、凸部４ｂが収容部４ａ内の一部のみに形成されているため、収容部４ａの開口端側に配置された凸部４ｂよりも収容部４ａの底部４ａ２側の領域を成型するための型は、収容部４ａから抜き出すために、スライド金型である必要がある。
ここで、モータ３の回転軸３ａの延在方向に離間する２つの凸部４ｂが、回転軸３ａと平行に配列されていない場合には、収容部４ａの開口端側に配置された凸部４ｂから収容部４ａの底部４ａ２に至るまで他の凸部４ｂが存在しないため、この間の領域を成型する型が全てスライド金型である必要がある。
一方、モータ３の回転軸３ａの延在方向に離間する２つの凸部４ｂが、回転軸３ａと平行に配列されている場合には、収容部４ａの開口端側に配置された凸部４ｂから収容部４ａの底部４ａ２に至るまでに他の凸部４ｂが存在するため、スライド金型を小さくすることができる。特に、底部４ａ２側に配置される凸部４ｂが底部４ａ２と接続している場合には、モータ３の回転軸３ａの延在方向においては、小さいスライド金型を１つで済ますことができる。
そして、本実施形態のモータブラケット４においては、モータ３の回転軸３ａの延在方向に離間する２つの凸部４ｂが、回転軸３ａと平行に配列されている。このため、スライド金型を小さなものとすることができ、製造コストを低減させることが可能となる。

また、本実施形態のモータブラケット４においては、凸部４ｂがモータ３の周方向に３つ配置されている。
モータ３を支持する凸部４ｂが、周方向に３つ以上配置される場合には、モータ３の芯出しを行うことが可能となり、モータ３を安定して支持することができる。一方で、モータ３とモータブラケット４との接触領域を減少させるためには、凸部４ｂの数は極力少ないことが好ましい。
そして、本実施形態のモータブラケット４は、モータ３の芯出しが行える最低数（３つ）の凸部４ｂがモータ３の周方向に配置されているため、最小限の凸部４ｂでモータ３を安定支持することができる。

図３は、本実施形態のモータブラケット４（６つの凸部４ｂを備える構成）を用いたブロワユニットＵにおける周波数と騒音の音圧レベルとの関係、及び、従来のモータブラケット（収容部においてモータの回転軸の延在する方向の全域に延在する凸部が、モータの周方向に８つ配置された構成）を用いたブロワユニットにおける周波数と騒音の音圧レベルとの関係を示すグラフである。
なお、図３（ａ）が本実施形態のモータブラケット４を用いたブロワユニットＵにおける周波数と騒音の音圧レベルとの関係を示すグラフであり、図３（ｂ）が従来のモータブラケットを用いたブロワユニットにおける周波数と騒音の音圧レベルとの関係を示すグラフである。
また、図３に示すグラフを取得するにあたり、モータ３として、４極のマグネットと、１４スロットのコンミテータとを備えるＤＣモータを用い、さらに当該モータ３を３０００ｒｐｍで駆動した。

従来のモータブラケットを用いたブロワユニットにおいては、磁気音周波数間隔である７００Ｈｚごとに音圧レベルの大きなピークが確認されたのに対し、本実施形態のモータブラケット４を用いたブロワユニットＵにおいては、磁気音周波数間隔である７００Ｈｚごとに音圧レベルの大きなピークが確認されなかった。
以上のことから、本実施形態のモータブラケット４を用いることによって、磁気音周波数間隔でのピーク音圧を低減できることが分かった。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態においては、凸部４ｂが、モータ３の回転軸３ａの延在方向に２つ配置された構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、モータ３の回転軸３ａの延在方向に配置される凸部４ｂの数は、１つあるいは３つ以上であっても良い。

また、上記実施形態においては、モータ３の回転軸３ａの延在方向に離間する凸部４ｂがモータ３の回転軸３ａと平行に配列されている構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、モータ３の回転軸３ａの延在方向に離間する凸部４ｂがモータ３の回転軸３ａに対して傾斜して配列されていても良い。

また、上記実施形態においては、凸部４ｂが、モータ３の回転軸３ａと平行に延在し、断面形状が半円形に設定されている構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、モータブラケット４とモータ３との接触面積をより低減させるために、いずれかあるいは全ての凸部が円錐形状を有していても良い。

また、上記実施形態においては、本発明のモータブラケットが支持する対象である車載用モータがブロワユニットＵに搭載されるモータ３である構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、車載用モータが、発電用のモータや、車軸の駆動用のモータを支持するモータブラケットに適用することも可能である。

また、上記実施形態においては、凸部４ｂがモータブラケット４の他の構成部材（収容部４ａ、固定部４ｃ及びフランジ部４ｄ）と同一材料によって形成される構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、凸部４ｂのみを、例えばモータ３の駆動振動を吸収可能な材料によって形成しても良い。

また、上記実施形態においては、本発明の遠心送風機を車両用空気調和装置のブロワユニットに適用した例について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、他の遠心送風機に本発明を適用することも可能である。

また、上記実施形態においては、本発明のモータブラケットを、ブロワユニットが備えるモータの結合に用いる構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、他の車載用モータの結合に用いることも可能である。

１……ブロワケース、２……羽根車、３……モータ（車載用モータ）、４……モータブラケット、４ａ……収容部、４ｂ……凸部、Ｕ……ブロワユニット（遠心送風機）

Claims (5)

1. 車載用モータを収容する収容部と、該収容部の内壁面から突出すると共に前記車載用モータの周面に当接して前記車載用モータを支持する複数の凸部とを備えるモータブラケットであって、
   前記凸部は、前記車載用モータの回転軸方向において前記車載用モータの周面の一部のみに当接することを特徴とするモータブラケット。
2. 前記凸部は、前記回転軸方向に離間して複数配置されていることを特徴とする請求項１記載のモータブラケット。
3. 前記回転軸方向に離間する複数の前記凸部が前記回転軸と平行に配列されていることを特徴とする請求項２記載のモータブラケット。
4. 前記凸部が前記車載用モータの周方向に３つ以上配置されていることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のモータブラケット。
5. 羽根車と、該羽根車を回転駆動する車載用モータと、該車載用モータを前記羽根車に結合するモータブラケットとを備える遠心送風機であって、
   前記モータブラケットとして、請求項１〜４いずれかに記載のモータブラケットを備えることを特徴とする遠心送風機。

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