JP2015175279A - 遠心式多翼送風機 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラシ付きの電動モータから流出した銅粉を羽根車の主板において捕捉することにより、銅粉が羽根車の空気流れ下流側へ流れることを抑えることができる遠心式送風機を提供する。
【解決手段】羽根車１４の主板１４１は、その主板１４１の厚み方向における電動モータ１２側の一方面に凸凹部１４６を有している。そして、その凸凹部１４６の表面形状は、凸凹部１４６の表面全体の中でモータ径方向の内側を向いた面の延べ表面積が、凸凹部１４６の表面形状を凸凹の無い平滑面と仮定した仮想平滑面と比較して増加するように形成されている。従って、主板１４１の一方面が凸凹部１４６の無い平滑面で構成されている場合と比較して、電動モータ１２から流出した摩耗粉ＰＤである銅粉を羽根車１４の主板１４１においてより多く捕捉することが可能である。その結果として、銅粉が羽根車１４の空気流れ下流側へ流れることを抑えることが可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動機によって回転する遠心式多翼送風機の構造、特にその遠心式多翼送風機の羽根車の構造に関するものである。

遠心式多翼送風機には例えばシロッコファンやターボファンなどがあり、そのような遠心式の送風機が種々開示されている。例えば、特許文献１に開示された送風機がそれである。その特許文献１の送風機は、電動モータと、その電動モータによって回転させられ径方向の外側へ空気を吹き出す羽根車とを備えている。

その羽根車は、電動モータの回転軸周りに配置された複数枚のブレードと、その複数枚のブレードを保持するとともに電動モータが発生した回転駆動力を複数枚のブレードに伝達する主板とを有している。そして、その主板は、複数個の貫通穴が周方向に並んで形成された本体部と、その複数個の貫通穴を塞ぐ閉塞部とを有している。このような構成のため、特許文献１の送風機では、主板の貫通穴に起因する騒音が抑制される。そして、水が主板の貫通穴を通じて電動モータに浸入することを防止することができる。

特開２０１０−５３８１４号公報

ところで、特許文献１の送風機から吹き出した空気が流れる通風路には、一般的に、樹脂材およびゴム材などが多用されている。例えば通風路を構成する配管は主に樹脂材で構成され、通風路におけるシール材は主にゴム材で構成されている。また、送風機の駆動源としてブラシ付きの電動モータが採用されていることが多く、その場合には、その電動モータのブラシおよび整流子から摩耗粉である銅粉が発生する。そして、その銅粉は、送風機からの送風空気と共に流れ、送風機の空気流れ下流に設けられた樹脂材またはゴム材に付着する。

樹脂材およびゴム材は金属と触れると劣化することは良く知られており、金属の中で銅は特にその影響が高く、銅に起因した樹脂材およびゴム材の劣化は銅害と呼ばれている。そして、その銅害は、上述のように送風機から流出した銅粉が樹脂材またはゴム材に付着すると発生する。このような銅害は、例えば、特許文献１の送風機が用いられるような車両用空調装置において課題の一つとなっている。

上記銅害に対し、例えば銅粉の影響を受ける側である樹脂材やゴム材の方で耐銅害性を高めるという対策を実施することが考えられる。しかし、そのような対策を実施するためには、耐銅害性を高めるための添加材を樹脂材等に添加する必要が生じるという問題がある。このような添加材の添加は例えば樹脂材等のコストアップの要因となる。その一方で、発明者らは羽根車の主板に上記摩耗粉が付着するという現象を発見したので、摩耗粉が羽根車よりも空気流れ下流側に流れることを低減するために、その主板において多くの摩耗粉を捕捉することを検討した。

本発明は上記点に鑑みて、ブラシ付きの電動モータから流出した銅粉を羽根車の主板において捕捉することにより、銅粉が羽根車の空気流れ下流側へ流れることを抑えることができる遠心式多翼送風機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の遠心式多翼送風機の発明では、モータ軸心（ＭＣ１）を中心に回転するモータ回転軸（１２１）、そのモータ回転軸と共に回転する整流子（１２４）、およびその整流子に接触させられているブラシ（１２５）を有するブラシ付きの電動モータ（１２）と、
モータ回転軸に連結されそのモータ回転軸と一体的に回転する主板（１４１）、およびその主板に連結されモータ軸心の周りに複数枚配設されたブレード（１４４）を有し、電動モータによって回転させられることにより径方向外側へ空気を吹き出す羽根車（１４）とを備え、
主板は、その主板の厚み方向における電動モータ側に一方面（１４１ａ）を有し、
その一方面には電動モータの内部を通過した空気が接触すると共に、その一方面は、凸凹の表面形状を成す凸凹部（１４６）を有し、
その凸凹部の表面形状は、その凸凹部の表面全体の中で、モータ軸心に直交する仮想平面（ＰＬｒ）よりもモータ軸心を中心とした径方向の内側を向いた面の延べ表面積が、凸凹部の表面形状を凸凹の無い平滑面と仮定した仮想平滑面（ＰＬｓｍ）と比較して増加するように形成されていることを特徴とする。

上述の発明によれば、羽根車の主板は、その主板の厚み方向における電動モータ側の一方面に凸凹部を有し、その凸凹部の表面形状は、凸凹部の表面全体の中で、モータ軸心に直交する仮想平面よりもモータ軸心を中心とした径方向の内側を向いた面の延べ表面積が上記仮想平滑面よりも増加するように形成されているので、上記一方面が凸凹部の無い平滑面で構成されている場合と比較して、電動モータから流出した銅粉を羽根車の主板においてより多く捕捉することが可能である。その結果として、銅粉が羽根車の空気流れ下流側へ流れることを抑えることが可能である。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した括弧内の各符号は、後述する実施形態に記載の具体的内容との対応関係を示す一例である。

第１実施形態の送風機１０のうち電動モータ１２および羽根車１４を断面図示した断面図である。 第１実施形態において羽根車１４単体を示す図であって、モータ軸心ＭＣ１を含む平面で羽根車１４を切断した断面図である。 図２のIII矢視図である。 図２のIV部詳細図である。 第２実施形態の送風機１０が有する羽根車１４を図２の矢印III方向から見た図であり、第１実施形態の図３に相当する図である。 第３実施形態の送風機１０が有する羽根車１４を図２の矢印III方向から見た図であり、第１実施形態の図３に相当する図である。 図６におけるVII部分の詳細図である。 図７のVIII−VIII断面図である。 第４実施形態の送風機１０が有する羽根車１４を図２の矢印III方向から見た図であり、第２実施形態の図５に相当する図である。 図９のX−X断面図である。 図１０のXI−XI断面図である。 第１実施形態の変形例の１つである他の実施形態において、図１のXII部分を拡大表示した詳細図である。 図１２におけるXIII矢視図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態の遠心式多翼送風機１０（以下、単に送風機１０という）のうち電動モータ１２および羽根車１４を断面図示した断面図である。この図１に示す送風機１０は、車室内に空調空気を吹き出す車両用空調装置に採用されており、その空調空気を送風するように作動させられる。この送風機１０は具体的にはシロッコファンである。

そして、送風機１０は樹脂製の空調ケースに収容されており、送風機１０の空気流れ下流側には、空調空気が流れる空気通路がその空調ケースによって形成されている。また、送風機１０に対する空気流れ下流側においてその空調ケースの空気通路には、空調空気を冷却するエバポレータが設けられており、そのエバポレータの周りはゴム製のシール材によって空気漏れが防止されている。なお、図１では、電動モータ１２の回転中心であるモータ軸心ＭＣ１を一点鎖線ＭＣ１で示している。

図１に示すように、送風機１０は、電動モータ１２、羽根車１４、不図示のスクロールケーシング、および、電動モータ１２をスクロールケーシングに固定するためのホルダ１６等を備えている。

図示を省略しているが、上記スクロールケーシングは樹脂製であり、羽根車１４を収納するとともに、羽根車１４を取り巻くように設けられ且つ羽根車１４から吹き出す空気を集合させて流出させる空気集合流路２０を形成している。また、スクロールケーシングには、モータ軸心ＭＣ１の軸方向の一端側に向けて開口した空気の吸入口が形成されており、この吸入口の外縁部には、羽根車１４の内周側に向けて延びて吸入空気を吸入口に導くベルマウスが形成されている。

電動モータ１２は、車両用空調装置の送風機駆動用として用いられるブラシ付き直流電動機である。電動モータ１２は、モータ回転軸１２１、ハウジング１２２、ヨーク１２３、整流子１２４、ブラシ１２５、モータステータ１２６、およびモータロータ１２７などを備えている。

モータ回転軸１２１は、モータ軸心ＭＣ１の軸方向すなわちモータ軸心ＭＣ１方向に延びる軸部材で構成されており、モータ軸心ＭＣ１を中心に回転する。モータ回転軸１２１は、上記スクロールケーシングの吸入口側に向けてハウジング１２２から突き出ている。

ハウジング１２２およびヨーク１２３は互いに接合され、全体として電動モータ１２の筐体を構成している。ハウジング１２２は、モータ軸心ＭＣ１方向においてヨーク１２３に対し上記吸入口側に配置されている。ハウジング１２２は、その内側に整流子１２４とブラシ１２５とを収容している。

また、ヨーク１２３は、鉄等の磁性体で構成され、モータ軸心ＭＣ１を中心とした円筒形状を成す側壁１２３ａと、側壁１２３ａのハウジング１２２側とは反対側を塞ぐヨーク底部１２３ｂとを有している。そのヨーク底部１２３ｂには、モータ軸心ＭＣ１方向に突き出た突出部１２３ｃが形成されている。ヨーク１２３は、その内側にモータステータ１２６とモータロータ１２７とを収容している。

また、ヨーク底部１２３ｂには、電動モータ１２の内部に冷却風を取り入れるための空気導入口としての冷却風導入孔（貫通孔）１２３ｄが複数形成されている。また、ハウジング１２２には、電動モータ１２内を流れた空気すなわち上記冷却風が吹き出る空気出口としての冷却風排出孔（貫通孔）１２２ａが複数形成されている。その冷却風排出孔１２２ａは、羽根車１４の主板１４１の一方面１４１ａ（図２参照）へ向けモータ軸心ＭＣ１に沿った方向で冷却風が吹き出るように設けられている。具体的に、冷却風排出孔１２２ａは、モータ軸心ＭＣ１と平行に貫通した貫通孔となっている。

上記冷却風は、スクロールケーシングの空気集合流路２０の空気吹出口近傍から取り入れられ、矢印ＦＬ１のように冷却風導入孔１２３ｄから電動モータ１２の内部へ流入し、冷却風排出孔１２２ａから流出する。電動モータ１２の内部では、矢印ＦＬ１のように流れる冷却風により、ハウジング１２２およびヨーク１２３に収容されている各部品、例えば整流子１２４、ブラシ１２５、モータステータ１２６、及びモータロータ１２７等が冷却される。

モータロータ１２７は、ブラシ付き直流モータ用として周知の部品であり、モータ回転軸１２１に固定されモータ回転軸１２１と一体になって回転するものである。モータロータ１２７は、モータ回転軸１２１の外周に配置された複数のコイルで構成されている。そのモータロータ１２７のコイルはそれぞれ、整流子１２４に電気的に接続されている。

モータステータ１２６は、ブラシ付き直流モータ用として周知の部品であり、ヨーク１２３の側壁１２３ａの内面に固定された複数の永久磁石で構成されている。モータ軸心ＭＣ１を中心とした径方向であるモータ径方向において、モータステータ１２６は、モータロータ１２７との間に僅かな隙間を形成している。そして、モータステータ１２６は、モータ軸心ＭＣ１の周りに配設されている。言い換えれば、モータロータ１２７の外側を取り巻くように配置されている。

整流子１２４およびブラシ１２５は、ブラシ付き直流モータ用として周知の部品であり、導体で構成されている。具体的に、整流子１２４およびブラシ１２５の導体は、カーボンを含んだ銅部材であり、整流子１２４およびブラシ１２５は互いに接触させられており電気的な接続状態が確保されている。整流子１２４はコンミテータ（commutator）とも呼ばれ、モータ回転軸１２１に固定されモータ回転軸１２１と一体になって回転するものである。ブラシ１２５は、ハウジング１２２に固定され、モータ径方向において整流子１２４の外側から整流子１２４に押し付けられるように付勢されている。そのため、整流子１２４は、モータ回転軸１２１と共に回転すると、ブラシ１２５に対して摩擦摺動することになる。そして、その摩擦摺動によって、整流子１２４およびブラシ１２５の主成分である銅とカーボンの摩耗粉ＰＤが発生し、その摩耗粉ＰＤは、矢印ＦＬ１、ＦＬ２のように流れる冷却風に乗って冷却風排出孔１２２ａから流出する。

ホルダ１６は、電動モータ１２をスクロールケーシングに固定するためのモータ支持部材であり、スクロールケーシングに固定されている。ホルダ１６は、例えば、射出成形等によって成形された樹脂製の部材である。ホルダ１６は、電動モータ１２のヨーク１２３が挿入されている略円筒形状のヨーク挿入部１６１と、ヨーク挿入部１６１の底側に設けられたホルダ底部１６２とを備えている。また、ホルダ１６には、スクロールケーシングの空気集合流路２０の空気吹出口近傍から電動モータ１２の冷却風導入孔１２３ｄへ電動モータ１２の冷却風を導く空気通路１６ａが形成されている。

ホルダ底部１６２には、ヨーク１２３の突出部１２３ｃがモータ軸心ＭＣ１方向に嵌め入れられている。また、ホルダ１６のヨーク挿入部１６１には、ヨーク１２３の側壁１２３ａがモータ軸心ＭＣ１方向に圧入されている。更に、電動モータ１２のヨーク１２３はホルダ１６に対しビス止め等によって固定されている。

羽根車１４は、主板１４１と連結ボス部１４２と側板１４３と複数枚のブレード１４４とを備えている。そして、羽根車１４は、電動モータ１２によってモータ軸心ＭＣ１まわりに回転させられることにより、上記スクロールケーシングの吸入口から吸い込んだ空気をモータ径方向の外側へ吹き出す。すなわち、上記スクロールケーシングの空気集合流路２０へ空気を吹き出す。

また、羽根車１４はポリプロピレン（ＰＰ）、ＡＢＳ、またはＰＢＴ等の樹脂製である。そのため、羽根車１４は空気との摩擦によりマイナスに帯電する。また、羽根車１４の材料である樹脂に対しては、例えば添加材の添加等により、耐銅害性の向上が図られている。

複数枚のブレード１４４は板状の翼であり、モータ軸心ＭＣ１の周りに周方向に並んで配置されている。このブレード１４４におけるモータ軸心ＭＣ１方向の一端側の端部１４４ａ、換言すればスクロールケーシングの吸入口側の一端部１４４ａはそれぞれ環状の側板１４３に連結され、これにより複数枚のブレード１４４の一端部１４４ａは互いに連結されている。また、ブレード１４４におけるモータ軸心ＭＣ１方向の他端側の端部１４４ｂ、換言すればスクロールケーシングの吸入口と反対側の他端部１４４ｂはそれぞれ主板１４１に連結され、これにより複数枚のブレード１４４の他端部１４４ｂは互いに連結されている。

主板１４１はその中心部１４１ｃにおいて連結ボス部１４２に連結され、周縁部１４１ｄにおいてブレード１４４の他端部１４４ｂに連結されている。そして、その連結ボス部１４２の中心にはモータ回転軸１２１が挿入され、連結ボス部１４２はモータ回転軸１２１に対しかしめ接合によって固定されている。これにより、主板１４１はモータ回転軸１２１に連結され、そのモータ回転軸１２１と一体的に回転する。すなわち、電動モータ１２の回転駆動力がモータ回転軸１２１から羽根車１４へ伝達される。

そして、羽根車１４は、電動モータ１２によって矢印ＡＲｒｔのように回転駆動されることにより、モータ軸心ＭＣ１方向の一端側に位置する空気吸引部１４５から環状の側板１４３の内側へ空気を吸引し、その吸入した空気をモータ径方向の外側に向かってブレード１４４相互の間から吹き出すようになっている。

また、主板１４１は、連結ボス部１４２に連結されている中心部１４１ｃが、ブレード１４４に連結されている周縁部１４１ｄに対してモータ軸心ＭＣ１方向において側板１４３側すなわち図１の上側に向かって窪んだ山形の断面形状を成している。そして、電動モータ１２の一部分が、その窪んだ主板１４１の内側に配置されている。主板１４１の形状について換言すれば、主板１４１は、モータ径方向における外側ほどモータ軸心ＭＣ１方向において側板１４３から離れるテーパ状の形状を成している。従って、主板１４１の一方面１４１ａはその主板１４１の内側の面となっており、他方面１４１ｂはその主板１４１の外側の面となっている。

次に、図２および図３を用いて、羽根車１４について更に説明する。図２および図３は羽根車１４単体を示す図である。図２は、モータ軸心ＭＣ１を含む平面で羽根車１４を切断した断面図であり、図３は、その図２のIII矢視図である。

図２および図３に示すように、主板１４１は板状であるので、主板１４１の厚み方向における電動モータ１２側に一方面１４１ａを有し、その反対側に他方面１４１ｂを有している。そして、電動モータ１２の冷却風排出孔１２２ａから流出した冷却風は、矢印ＦＬ２（図１参照）のように、主板１４１の一方面１４１ａに接触しつつその一方面１４１ａに沿ってモータ径方向の外側へ流れる。また、羽根車１４の空気吸引部１４５からブレード１４４間へ流れる空気は主板１４１の他方面１４１ｂに沿ってモータ径方向の外側へ流れる。

主板１４１はその一方面１４１ａに、凸凹の表面形状を成す凸凹部１４６を有している。その凸凹部１４６の表面形状は、図２のIV部詳細図である図４に示すような断面形状を成しており、すなわち、複数の凸部１４６ａから構成されている。その凸部１４６ａは、図４に示すように、主板１４１の一方面１４１ａ（図２参照）に沿ってモータ径方向に並んで配置され、それと共に、互いに隣り合う凸部１４６ａ同士の間は溝状になっている。また、図３に示すように、複数の凸部１４６ａはそれぞれ、モータ軸心ＭＣ１を中心とした周方向すなわちモータ周方向に延びるように形成され、モータ軸心ＭＣ１を中心とした円環状を成している。

凸部１４６ａの断面形状について詳述すると、凸部１４６ａは、モータ軸心ＭＣ１を含む平面で切断した凸部１４６ａの断面形状すなわち図４に示す凸部１４６ａの断面形状が、先細りの三角形状となるように形成されている。従って、主板１４１が有する各凸部１４６ａは、上記三角形状をした断面形状を形成している一対の凸部表面１４６ｂ、１４６ｃを有している。

その一対の凸部表面１４６ｂ、１４６ｃのうちの一方の面１４６ｂすなわち第１凸部表面１４６ｂは、モータ軸心ＭＣ１に直交しモータ径方向に拡がる仮想平面ＰＬｒとしての径方向平面ＰＬｒ（図２参照）よりもモータ径方向の内側を向いた面になっている。端的に言えば、その第１凸部表面１４６ｂは、モータ軸心ＭＣ１に対して傾斜しつつモータ径方向の内側を向いたテーパ面となっている。そして、第１凸部表面１４６ｂのテーパ角度は、主板１４１の一方面１４１ａのテーパ角度、要するに主板１４１のテーパ角度よりも小さくなっている。

これに対し、一対の凸部表面１４６ｂ、１４６ｃのうちの他方の面１４６ｃすなわち第２凸部表面１４６ｃは、径方向平面ＰＬｒ（図２参照）よりもモータ径方向の外側を向いた面になっている。具体的に、その第２凸部表面１４６ｃは、モータ軸心ＭＣ１に対して傾斜しつつモータ径方向の外側を向いたテーパ面となっている。例えば、第２凸部表面１４６ｃのテーパ角度は、主板１４１の厚み方向に拡がる仮想のテーパ面のテーパ角度、言い換えれば主板１４１に直交する仮想のテーパ面のテーパ角度よりも小さくなっている。

このように主板１４１の凸凹部１４６が形成されているので、凸凹部１４６の表面全体の中で径方向平面ＰＬｒよりもモータ径方向の内側を向いた面、すなわち第２凸部表面１４６ｃを除いた凸凹部１４６の延べ表面積は、凸凹部１４６の表面形状を凸凹の無い平滑面と仮定した仮想平滑面ＰＬｓｍ（図４参照）と比較して大きくなっている。言い換えれば、凸凹部１４６が設けられることで、主板１４１の一方面１４１ａにおいて、径方向平面ＰＬｒよりもモータ径方向の内側を向いた面の延べ表面積が、一方面１４１ａを平滑面と仮定した構成よりも増加している。なお、本実施形態の仮想平滑面ＰＬｓｍは、例えば図４に示すように、凸部１４６ａの先端部位である頂部１４６ｄの全てに接する仮想の平滑面である。

また、凸部１４６ａの頂部１４６ｄと、凸部１４６ａの基端部位である最下部１４６ｅとにはそれぞれ、例えば図４の断面形状において曲率半径０．１ｍｍ程度またはそれ以上の微小なコーナＲを成す丸みが形成されている。

また、図１に示すように、複数の凸部１４６ａから構成された凸凹部１４６は、電動モータ１２のブラシ１２５に対しモータ径方向の外側に重なる一方面１４１ａ上の位置から主板１４１の周縁側すなわち周縁部１４１ｄにわたる範囲にも及んでいる。

また、凸凹部１４６と電動モータ１２のヨーク１２３とを図１において比較すると、凸凹部１４６は、モータ軸心ＭＣ１を中心とした凸凹部１４６の最大外径がヨーク１２３の側壁１２３ａの外径すなわちヨーク１２３の外径よりも大きくなるように形成されている。

また、図２及び図３に示すように、主板１４１は、連結ボス部１４２からモータ径方向へ放射状に延びる複数の径方向リブ１４７を、電動モータ１２側に有している。その径方向リブ１４７は１６本設けられている。径方向リブ１４７は何れも、電動モータ１２と干渉しないように電動モータ１２に対して隙間を形成しつつ、電動モータ１２側に突き出している。

上述したように、本実施形態によれば、羽根車１４の主板１４１は、その主板１４１の厚み方向における電動モータ１２側の一方面１４１ａに凸凹部１４６を有している。そして、その凸凹部１４６の表面形状は、凸凹部１４６の表面全体の中で径方向平面ＰＬｒよりもモータ径方向の内側を向いた面の延べ表面積が、凸凹部１４６の表面形状を凸凹の無い平滑面と仮定した仮想平滑面ＰＬｓｍ（図４参照）と比較して増加するように形成されている。従って、主板１４１の一方面１４１ａが凸凹部１４６の無い平滑面で構成されている場合と比較して、電動モータ１２から流出した摩耗粉ＰＤ（図１参照）である銅粉を羽根車１４の主板１４１においてより多く捕捉することが可能である。その結果として、銅粉が羽根車１４の空気流れ下流側へ流れることを抑えることが可能である。なお、主板１４１の一方面１４１ａにおいて、上記モータ径方向の内側を向いた面の延べ表面積すなわち第２凸部表面１４６ｃを除いた延べ表面積が大きいほど、電動モータ１２から流出した銅粉が主板１４１に付着しやすくなるということは、実験によって確認されている。

また、本実施形態によれば、羽根車１４は樹脂製の部材であるので、摩擦帯電列の関係から、羽根車１４の回転に伴う羽根車１４と空気との摩擦によりマイナスに帯電する。そのため、電動モータ１２から飛び出した摩耗粉ＰＤは、静電気により帯電した羽根車１４の一方面１４１ａへ引き寄せられる。それと共に、その摩耗粉ＰＤは、電動モータ１２の冷却風排出孔１２２ａから吹き出す冷却風により羽根車１４の主板１４１における一方面１４１ａへ押し付けられその一方面１４１ａに付着する。従って、羽根車１４は樹脂製であることにより、電動モータ１２から流出した摩耗粉ＰＤを沢山捕捉することが可能である。

また、羽根車１４の主板１４１に付着した摩耗粉ＰＤである銅粉は、微小粒子間に働くクーロン力や分子間力によりお互いを引き付け合うため、この作用によっても、摩耗粉ＰＤを主板１４１の一方面１４１ａに定着させることができる。そして、羽根車１４で多くの摩耗粉ＰＤを捕捉することができるので、スクロールケーシングの空気集合流路２０内へ摩耗粉ＰＤが飛散することを抑制することができる。その結果、羽根車１４の空気流れ下流に設けられたゴム部材および樹脂部材の銅付着に起因した劣化である銅害を抑えることができるので、車両用空調装置の製品寿命を延ばすことができる。或いは、ゴム部材および樹脂部材に添加する銅害防止材を不要とすることができ、これにより例えば車両用空調装置のコストダウンを図ることが可能である。

また、本実施形態によれば、主板１４１の電動モータ１２側に設けられた凸凹部１４６は、モータ周方向に延びる複数の凸部１４６ａから構成され、その凸部１４６ａは、モータ軸心ＭＣ１を含む平面で切断した凸部１４６ａの断面形状が、先細りの三角形状となるように形成されている。そのため、主板１４１の電動モータ１２側の面積が増え、これにより多くの摩耗粉ＰＤを主板１４１に付着させることができる。そして、羽根車１４の体格を大きくせずに主板１４１の電動モータ１２側の面積を増やすことが容易である。

また、本実施形態によれば、凸部１４６ａの表面を構成する一対の凸部表面１４６ｂ、１４６ｃのうちの第１凸部表面１４６ｂは、径方向平面ＰＬｒ（図２参照）よりもモータ径方向の内側を向いた面になっている。そのため、この第１凸部表面１４６ｂには、電動モータ１２から流出した摩耗粉ＰＤが付着し易く、多くの摩耗粉ＰＤを羽根車１４で捕捉することが可能である。

また、本実施形態によれば、上記一対の凸部表面１４６ｂ、１４６ｃのうちの第２凸部表面１４６ｃは、径方向平面ＰＬｒよりもモータ径方向の外側を向いた面になっている。そのため、摩耗粉ＰＤが付着し易い第１凸部表面１４６ｂの面積を、羽根車１４の凸凹部１４６において広く形成することが可能である。従って、羽根車１４が摩耗粉ＰＤを捕捉する性能の向上を図ることができる。

また、本実施形態によれば、凸凹部１４６を構成する複数の凸部１４６ａはそれぞれ、モータ軸心ＭＣ１を中心とした円環状を成しているので、凸凹部１４６は、モータ軸心ＭＣ１に対する羽根車１４の偏心を拡大しないように設けられている。言い換えれば、凸凹部１４６は、凸部１４６ａが設けられることに起因して羽根車１４の重心位置がモータ軸心ＭＣ１上から遠ざかることのないように設けられている。従って、羽根車１４が回転するときの回転バランスを崩すことなく、羽根車１４の一方面１４１ａにおいてその表面積を増やすことができ、その一方面１４１ａに付着する摩耗粉ＰＤの付着量を増やすことができる。

また、本実施形態によれば、電動モータ１２の冷却風排出孔１２２ａは、モータ軸心ＭＣ１と平行に貫通した貫通孔となっているので、言い換えれば、その冷却風排出孔１２２ａは、羽根車１４の主板１４１の一方面１４１ａへ向けモータ軸心ＭＣ１に沿った方向で空気が吹き出るように設けられている。従って、冷却風排出孔１２２ａがモータ径方向の外側へ空気を吹き出す構造と比較して、冷却風排出孔１２２ａから流出した空気がスクロールケーシングの空気集合流路２０へ流入するまでに掛かる時間が長くなるように、その流出した空気を流通させることができる。これにより、羽根車１４の一方面１４１ａに付着する摩耗粉ＰＤの付着量を増やすことができる。

また、本実施形態によれば、羽根車１４の主板１４１において電動モータ１２側には、複数の径方向リブ１４７がモータ径方向に延びるように設けられているので、羽根車１４の回転によって電動モータ１２の冷却風排出孔１２２ａから流出した空気が攪拌され、その空気流れに淀みが生じる。そのため、電動モータ１２から空気と共に流出した摩耗粉ＰＤがその淀んだ箇所に溜まりやすくなり、羽根車１４が摩耗粉ＰＤを捕捉する性能の向上を図ることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明し、第１実施形態と同一または均等な部分については省略または簡略化して説明する。後述の第３実施形態以降でも同様である。

図５は、本実施形態の送風機１０が有する羽根車１４を図２の矢印III方向から見た図であり、第１実施形態の図３に相当する図である。図５を図３と比較すれば判るように、本実施形態では、羽根車１４が電動モータ１２側に有する径方向リブ１４７の本数が第１実施形態と比較して少ない。この点が第１実施形態と異なっており、それ以外は第１実施形態と同じである。具体的に、本実施形態の径方向リブ１４７の本数は、図５に示すように８本である。

従って、本実施形態では、第１実施形態と比較して径方向リブ１４７が捕捉する摩耗粉ＰＤ（図１参照）の捕捉量は減るものの、本実施形態でも第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。

図６は、本実施形態の送風機１０が有する羽根車１４を図２の矢印III方向から見た図であり、第１実施形態の図３に相当する図である。図６に示すように、本実施形態では、羽根車１４の主板１４１に設けられた凸凹部１４６は、隣り合う凸部１４６ａ同士をモータ径方向につなぐ複数の連結リブ１４８を有している。この点が第１実施形態と異なっており、それ以外は第１実施形態と同じである。

その連結リブ１４８は、図６に示すように、モータ径方向へ放射状に延びるように８本設けられている。詳細には、図７および図８に示すように、複数の連結リブ１４８はそれぞれ、主板１４１において電動モータ１２側へ突き出るように形成されたリブであり、その突出量すなわちリブ高さが凸部１４６ａの頂部１４６ｄを超えないように形成されている。図７は図６におけるVII部分の詳細図であり、図８は図７のVIII−VIII断面図である。

また、連結リブ１４８は、モータ径方向に隣り合う一方の凸部１４６ａに形成された第１凸部表面１４６ｂと他方の凸部１４６ａに形成された第２凸部表面１４６ｃとを互いに連結するように構成されている。

本実施形態によれば、羽根車１４の凸凹部１４６は、隣り合う凸部１４６ａ同士をモータ径方向につなぐ複数の連結リブ１４８を有している。ここで、羽根車１４の主板１４１は凸凹部１４６を有しているため、主板１４１の肉厚が不均一であり、羽根車１４を射出成形により成形する際に主板１４１の部位によって収縮量に差が生じ易くなる。これに対し、隣り合う凸部１４６ａ同士を連結リブ１４８でモータ径方向につなぐことは上記収縮量の差を小さくするように作用するので、連結リブ１４８により上記収縮量の差を小さく抑えることができる。具体的には、羽根車１４の成形時においてモータ径方向の主板１４１の収縮を抑え、成形時の型抜き性を改善することが可能である。

また、本実施形態でも、第１実施形態と同様に摩耗粉ＰＤ（図１参照）を捕捉する効果を得ることができる。なお、本実施形態は前述の第１実施形態の変形例の１つであるが、本実施形態を前述の第２実施形態と組み合わせることも可能である。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第２実施形態と異なる点を主として説明する。

図９は、本実施形態の送風機１０が有する羽根車１４を図２の矢印III方向から見た図であり、第２実施形態の図５に相当する図である。図９に示すように、本実施形態では、主板１４１に設けられた凸凹部１４６が、第１実施形態と異なっている。

本実施形態の凸凹部１４６は、複数の凸部１４６ａ（図４参照）に替えて、主板１４１の一方面１４１ａに形成された複数の凹部１４９を備えている。その凹部１４９はそれぞれ矩形形状を成し、一方面１４１ａ上でモータ周方向に並んで設けられている。

それぞれの凹部１４９は、詳細には図１０および図１１のように凹んで形成されている。図１０は図９のX−X断面図であり、図１１は図１０のXI−XI断面図である。その図１０および図１１に示すように、凹部１４９は、凹形状を形成する底面１４９ａと４つの側面１４９ｂ、１４９ｃ、１４９ｄ、１４９ｅとで構成されている。４つの側面１４９ｂ、１４９ｃ、１４９ｄ、１４９ｅは、具体的には、モータ径方向に並んだ側面のうちのモータ径方向での内側に配置された第１側面１４９ｂと、そのモータ径方向での外側に配置された第２側面１４９ｃと、モータ周方向に並んで相対向する第３側面１４９ｄおよび第４側面１４９ｅとである。

第１側面１４９ｂは、主板１４１の厚み方向と平行な面で構成されている。言い換えれば、主板１４１の一方面１４１ａに直交する面で構成されている。

第２側面１４９ｃは、モータ軸心ＭＣ１と平行な円筒面で構成されている。また、第３側面１４９ｄおよび第４側面１４９ｅは、モータ軸心ＭＣ１（図２参照）を含み底面１４９ａの中央を通る平面ＰＬｃと平行な平面で構成されている。

また、底面１４９ａは、その断面形状が一方面１４１ａに対して平行になるように形成されている。

底面１４９ａおよび４つの側面１４９ｂ、１４９ｃ、１４９ｄ、１４９ｅが上記のように形成されているので、凹部１４９を構成している構成面１４９ａ、１４９ｂ、１４９ｃ、１４９ｄ、１４９ｅのうち、底面１４９ａと第２側面１４９ｃとが、上述した径方向平面ＰＬｒ（図２参照）よりもモータ径方向の内側を向いた面になっている。

従って、凸凹部１４６の表面形状は、凸凹部１４６の表面全体の中で径方向平面ＰＬｒよりもモータ径方向の内側を向いた面の延べ表面積が、凸凹部１４６の表面形状を凸凹の無い平滑面と仮定した仮想平滑面ＰＬｓｍ（図４参照）と比較して増加するように形成されている。言い換えれば、凹部１４９が設けられることで、主板１４１の一方面１４１ａにおいて、径方向平面ＰＬｒよりもモータ径方向の内側を向いた面の延べ表面積が、一方面１４１ａを平滑面と仮定した構成よりも増加している。

また、本実施形態によれば、羽根車１４が回転したときに、凹部１４９の第３側面１４９ｄまたは第４側面１４９ｅの近傍で空気が淀むので、その淀んだ箇所には摩耗粉ＰＤ（図１参照）が溜まりやすくなり、羽根車１４が摩耗粉ＰＤを捕捉する性能の向上を図ることができる。

上述した本実施形態でも、第１実施形態と同様に摩耗粉ＰＤ（図１参照）を捕捉する効果を得ることができる。また、本実施形態は前述の第２実施形態の変形例の１つであるが、本実施形態を前述の第１実施形態と組み合わせることも可能である。

（他の実施形態）
（１）上述の各実施形態において、送風機１０はシロッコファンであるが、ターボファンまたはラジアルファンであっても差し支えない。

（２）上述の各実施形態において、送風機１０は車両用空調装置に用いられるものであるが、他の用途に用いられても差し支えない。

（３）上述の第１〜３実施形態において、羽根車１４の主板１４１が有する凸部１４６ａの頂部１４６ｄおよび最下部１４６ｅには微小な丸みが形成されているが、その微小な丸みは無くても差し支えない。

（４）上述の第１実施形態において、主板１４１の凸凹部１４６は、図１に示すように、電動モータ１２のブラシ１２５に対しモータ径方向の外側に重なる一方面１４１ａ上の位置よりもモータ径方向の外側へ拡がっているが、図１に対して更に広い範囲に凸凹部１４６が拡がっていても差し支えない。或いは、凸凹部１４６が設けられている一方面１４１ａ上の範囲が、図１に対して狭くなっていることも考え得る。このことは、第２〜４実施形態でも同様である。

（５）上述の第１〜３実施形態の羽根車１４において、主板１４１に設けられた複数の凸部１４６ａの断面形状は、図２および図４に示すように、何れも同じ大きさの三角形状を成しているが、互いに異なる大きさであってもよいし、或いは、互いに異なる形状を成していても差し支えない。

（６）上述の第１〜３実施形態の羽根車１４において、複数の凸部１４６ａは、図２および図４に示すように、互いに隣接して連続的に連なることで凸凹部１４６を構成しているが、凸部１４６ａは、互いの間に間隔を空けて間欠的に設けられていても差し支えない。

（７）上述の各実施形態において、冷却風排出孔１２２ａは、モータ軸心ＭＣ１と平行に貫通した貫通孔となっており、これにより、モータ軸心ＭＣ１に沿った方向で空気が羽根車１４の主板１４１に向かって吹き出るが、更に、モータ軸心ＭＣ１に沿った方向で空気が吹き出るようにその空気流れをガイドするガイドリブ１２８が電動モータ１２の冷却風排出孔１２２ａまわりに設けられていてもよい。

そのガイドリブ１２８は、例えば図１２および図１３に示すように、ハウジング１２２の外側においてモータ軸心ＭＣ１（図１参照）と平行に突き出て且つ冷却風排出孔１２２ａを囲むように形成される。このようなガイドリブ１２８が設けられるとすれば、冷却風排出孔１２２ａから吹き出る空気の流れを、モータ軸心ＭＣ１に沿った方向へ向け易くなる。このガイドリブ１２８による効果は、ハウジング１２２のうち冷却風排出孔１２２ａが設けられている部位の肉厚が薄いほど顕著になる。なお、図１２は、第１実施形態の一変形例において図１のXII部分を拡大表示した詳細図であり、図１３は図１２におけるXIII矢視図である。また、図１２に示すガイドリブ１２８は、ハウジング１２２の外側へ突き出すように形成されているが、ハウジング１２２の内側へ突き出すように形成されていても差し支えない。

（８）上述の第１実施形態において、凸凹部１４６は、モータ軸心ＭＣ１を中心とした同心円状に形成されているが、モータ軸心ＭＣ１に対する羽根車１４の偏心を拡大させなければ同心円状である必要はなく、例えば、モータ軸心ＭＣ１を中心とした点対称形状を成していてもよいし、或いは、モータ軸心ＭＣ１を含む平面を中心とした線対称形状を成していても差し支えない。このことは、第２〜４実施形態においても同様である。

（９）上述の各実施形態において、整流子１２４がブラシ１２５に対して摩擦摺動することにより摩耗粉ＰＤが発生するが、その摩耗粉ＰＤは粉体に限定されるものではない。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。

１０ 送風機（遠心式多翼送風機）
１２ 電動モータ
１２１ モータ回転軸
１２４ 整流子
１２５ ブラシ
１４ 羽根車
１４１ 主板
１４１ａ 一方面
１４４ ブレード
１４６ 凸凹部
ＭＣ１ モータ軸心

Claims (11)

1. モータ軸心（ＭＣ１）を中心に回転するモータ回転軸（１２１）、該モータ回転軸と共に回転する整流子（１２４）、および該整流子に接触させられているブラシ（１２５）を有するブラシ付きの電動モータ（１２）と、
   前記モータ回転軸に連結され該モータ回転軸と一体的に回転する主板（１４１）、および該主板に連結され前記モータ軸心の周りに複数枚配設されたブレード（１４４）を有し、前記電動モータによって回転させられることにより径方向外側へ空気を吹き出す羽根車（１４）とを備え、
   前記主板は、該主板の厚み方向における前記電動モータ側に一方面（１４１ａ）を有し、
   該一方面には前記電動モータの内部を通過した空気が接触すると共に、該一方面は、凸凹の表面形状を成す凸凹部（１４６）を有し、
   該凸凹部の表面形状は、該凸凹部の表面全体の中で、前記モータ軸心に直交する仮想平面（ＰＬｒ）よりも前記モータ軸心を中心とした径方向の内側を向いた面の延べ表面積が、前記凸凹部の表面形状を前記凸凹の無い平滑面と仮定した仮想平滑面（ＰＬｓｍ）と比較して増加するように形成されていることを特徴とする遠心式多翼送風機。
2. 前記凸凹部は、前記ブラシに対し前記径方向の外側に重なる前記一方面上の位置から前記主板の周縁側にわたる範囲の少なくとも一部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の遠心式多翼送風機。
3. 前記電動モータは、前記モータ軸心の周りに配設されたステータ（１２６）と、該ステータを収容しているヨーク（１２３）とを有し、
   前記凸凹部は、前記モータ軸心を中心とした前記凸凹部の最大外径が前記ヨークの外径よりも大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の遠心式多翼送風機。
4. 前記凸凹部は、前記モータ軸心を中心とした周方向に延びる複数の凸部（１４６ａ）から構成され、
   前記凸部は、前記モータ軸心を含む平面で切断した前記凸部の断面形状が、先細りの三角形状となるように形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の遠心式多翼送風機。
5. 前記凸部は、前記三角形状をした前記断面形状を形成している一対の凸部表面（１４６ｂ、１４６ｃ）を有し、
   前記一対の凸部表面のうちの一方の面（１４６ｂ）は、前記仮想平面よりも前記モータ軸心を中心とした径方向の内側を向いた面になっていることを特徴とする請求項４に記載の遠心式多翼送風機。
6. 前記一対の凸部表面のうちの他方の面（１４６ｃ）は、前記仮想平面よりも前記モータ軸心を中心とした径方向の外側を向いた面になっていることを特徴とする請求項５に記載の遠心式多翼送風機。
7. 前記複数の凸部は前記一方面に沿って前記径方向に並んで配置されると共に、互いに隣り合う前記凸部同士の間は溝状になっており、
   前記凸凹部は、前記隣り合う凸部同士をつなぐ連結リブ（１４８）を有していることを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１つに記載の遠心式多翼送風機。
8. 前記凸凹部は、前記モータ軸心に対する前記羽根車の偏心を拡大しないように設けられていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の遠心式多翼送風機。
9. 前記電動モータには、前記電動モータ内を流れた空気が吹き出る空気出口（１２２ａ）が形成されており、
   該空気出口は、前記主板の一方面へ向け前記モータ軸心に沿った方向で空気が吹き出るように設けられていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の遠心式多翼送風機。
10. 前記主板は、該主板の中心部（１４１ｃ）で前記モータ回転軸に連結され、前記径方向における外側の部位ほど前記中心部から前記モータ軸心の軸方向の一方へずれる形状を成すと共に前記一方面が前記主板の内側の面となるように形成されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載の遠心式多翼送風機。
11. 前記羽根車の凸凹部は、前記羽根車の回転に伴う前記凸凹部と空気との摩擦により帯電するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の遠心式多翼送風機。

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