JP2018014846A - 空調用ブロアモータユニット - Google Patents

Abstract

【課題】ブラシレスモータ及び回路基板を収容したケーシングを有する空調用ブロアモータユニットにおいて、小型化を図るとともに回路基板を効率よく冷却する。
【解決手段】回路基板４２は、ブラシレスモータ１２の回転軸６８を回転可能に支持する軸受部８８を有する支持盤６０に支持される。すなわち、回路基板４２には支持ネジ用挿通孔１４０ａ〜１４０ｃが形成され、一方、支持盤６０には螺合用ボス部１１２ａ〜１１２ｃが設けられる。支持ネジ用挿通孔１４０ａ〜１４０ｃを通された支持ネジ１１４が、螺合用ボス部１１２ａ〜１１２ｃに形成されたネジ穴に螺合される。さらに、支持盤６０は、ヒートシンク部８４を一体的に有する。該ヒートシンク部８４は、ケーシング１４内において冷却風（空気）が流通する流通路に臨む。
【選択図】図２

Description

本発明は、ブラシレスモータ及び回路基板を収容したケーシングを有する空調用ブロアモータユニットに関する。

車両用空調装置では、空調用ブロアモータユニットを構成するブラシレスモータの作用下にブロアファンが回転動作し、これにより送風が行われる。ここで、ブラシレスモータの制御は、該ブラシレスモータとともにケーシング内に収容された制御回路によって行われる。制御回路は、回路基板に対して所定の電子部品が電気的に接続されることで構成され、ブラシレスモータを制御する際には、電子部品に通電がなされる。

前記の通電に伴い、回路基板が熱を帯びる。この熱は、特許文献１に記載されるようにヒートシンクに伝達され、該ヒートシンクに冷却風が接触することで放散される。以上の過程を経て、回路基板から熱が除去される。換言すれば、回路基板が冷却される。

特開２０１５−８０３０１号公報

特許文献１記載の技術では、回路基板と、ヒートシンクが形成された固定子ベースとの間に樹脂製の仕切板が介挿されていることから、回路基板が冷却され難いと考えられる。回路基板からの熱伝達が仕切板で遮られるからである。従って、この技術を採用しながら回路基板を効率的に冷却するためには、ヒートシンクの放熱面積を大きくせざるを得ない。要するに、この場合、空調用ブロアモータユニットの小型化を図りながら回路基板を効率よく冷却することが困難である。

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、小型化を図り得るとともに、回路基板を効率よく冷却することが可能な空調用ブロアモータユニットを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明に係る空調用ブロアモータユニットは、空調装置を構成するブロアファンを回転させるためのブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータを制御するための制御回路が設けられた回路基板と、
前記ブラシレスモータの回転軸を回転可能に支持する軸受部を有するとともに、前記回路基板を支持する支持盤と、
第１ケーシング部材と第２ケーシング部材が組み合わされて構成されるとともに、前記ブラシレスモータ、前記回路基板及び前記支持盤を収容するケーシングと、
を備え、
前記ケーシングに、空気導入口と、前記空気導入口から導入された空気を前記ブラシレスモータに流通させるための流通路とが形成され、
前記支持盤は、前記流通路に臨む放熱部を一体的に有することを特徴とする。

本発明においては、回路基板が支持盤に支持されるので、回路基板と支持盤の間に仕切部材が介在することはない。従って、回路基板の熱が速やかに支持盤に伝達される。ここで、支持盤が放熱部を一体的に有し、且つ該放熱部が流通路に臨んでいるので、放熱部が、ケーシング内の流通路を流通する空気（冷却風）に効率よく接触する。このため、放熱部まで伝達した回路基板の熱が速やかに放散される。すなわち、回路基板が効率よく冷却される。

従って、放熱部の放熱面積を大きくする必要は特にない。このため、回路基板の冷却効率を向上させつつ、空調用ブロアモータユニットの小型化を図ることが可能となる。

支持盤は、該支持盤に回路基板を取り付けるための螺合部材が螺合される複数個の螺合用ボス部と、その外縁部から突出して該支持盤を前記ケーシングに支持するための複数個の舌片部とを有するものとして構成することが好ましい。支持盤と回路基板との連結が容易となるとともに、回路基板が連結された支持盤をケーシングに連結することが容易となるからである。

この構成においては、前記複数個の螺合用ボス部の中の少なくとも１個を、放熱部の近傍に配設することが好ましい。この場合、放熱部の近傍で螺合部材が螺合されることにより、当該部位と回路基板とが密接する。従って、回路基板の熱が放熱部に効率よく伝達されるようになるので、回路基板を一層効率的に冷却することができる。

また、前記複数個の舌片部の中の少なくとも１個を、放熱部の近傍に配設された前記螺合用ボス部に対して１８０°の位相差となる位置に設けることが好ましい。これにより、当該舌片部を、空気（冷却風）の流通を妨げない位置とすることができる。

複数個の舌片部の各々は、略Ｃ字形状をなすものとすることが好ましい。そして、前記舌片部の各々に緩衝部材を個別に保持すればよい。略Ｃ字形状であるために、舌片部に対して緩衝部材を差し込むことが容易となる。この緩衝部材が支持盤とケーシングとの間に介挿されるので、回転軸の回転に伴って発生する振動がケーシングに伝達され難くなる。緩衝部材が振動を吸収するからである。従って、静粛性に優れた空調用ブロアモータユニットを構成することができる。

支持盤とケーシングとの間には、回転軸が回転する際に支持盤がケーシングに干渉しない距離でクリアランスを形成することが好ましい。これにより、当接音が発生することや回路基板に傷が生じることが回避されるからである。

また、支持盤には、空気を流通路からブラシレスモータに流通することを可能とする通風孔を形成することが好ましい。ブラシレスモータを構成する電磁コイルも、回転軸を回転させるための通電に伴って熱を帯びるが、支持盤に通風孔を形成すると、ブラシレスモータの内部に冷却風が流通して電磁コイルが冷却される。このため、ブラシレスモータを効率よく冷却することもできる。

しかも、支持盤も冷却されるので、回路基板から放熱部以外の部位に伝達された熱も速やかに除去される。すなわち、回路基板の冷却効率がさらに一層向上する。

本発明によれば、ブラシレスモータを制御するための電子部品が設けられた回路基板と、該回路基板を支持する支持盤との間に仕切部材等が介在することはない。従って、回路基板の熱が速やかに支持盤に伝達される。支持盤が放熱部を一体的に有し、且つ該放熱部が流通路に臨んでいるので、放熱部が、ケーシング内の流通路を流通する空気（冷却風）に効率よく接触する。

このため、放熱部の放熱面積を特に大きくすることなく、放熱部まで伝達した回路基板の熱を速やかに放散して該回路基板を効率よく冷却することができる。その結果として、回路基板の冷却効率を向上させつつ、空調用ブロアモータユニットの小型化を図ることが可能となる。

本発明の実施の形態に係る空調用ブロアモータユニットの概略全体斜視図である。 図１の空調用ブロアモータユニットの概略縦断面図である。 図１の空調用ブロアモータユニットの概略底面図である。 空調用ブロアモータユニットを構成する支持盤の概略全体斜視図である。 図１の空調用ブロアモータユニットを構成する支持盤の軸受部近傍を拡大した拡大縦断面図である。 空調用ブロアモータユニットを構成する下側半体の図示を省略して示した概略底面図である。 空調用ブロアモータユニットを構成する上側半体の図示を省略して示した概略平面図である。

以下、本発明に係る空調用ブロアモータユニットにつき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、以降における「上」、「下」は、図１及び図２における上方及び下方に対応する。

図１〜図３は、それぞれ、本実施の形態に係る空調用ブロアモータユニット１０の概略全体斜視図、概略縦断面図、概略底面図である。この空調用ブロアモータユニット１０は、ブラシレスモータ１２と、該ブラシレスモータ１２を収容したケーシング１４とを有する。ブラシレスモータ１２の回転軸６８には、図２に仮想線で示すブロアファン１６が取り付けられる。

ケーシング１４は、いずれも樹脂からなる下側半体１８（第２ケーシング部材）と上側半体２０（第１ケーシング部材）とが組み合わされて構成される。下側半体１８は、上側半体２０に臨む側が開口した中空体であり、一方、上側半体２０は、下側半体１８に臨む側が開口した中空体である（特に図２参照）。すなわち、下側半体１８は底部を構成し、上側半体２０は天井部を構成する。従って、ケーシング１４も中空体として構成され、その中空内部は、上側半体２０に形成された空気導入口２２から導入された冷却風（空気）の流通路となる。なお、冷却風は、回転するブロアファン１６によって発生する。

下側半体１８は、図３の左方から右方に向かって直線状部２４、大半円形状部２６、小半円形状部２８及び突出部３０が連なることで構成される。直線状部２４及び小半円形状部２８には、下側半体１８を上側半体２０に連結する図示しない連結ネジを通すためのネジ挿通孔３２ａ〜３２ｃが形成されている。直線状部２４のネジ挿通孔３２ａは、冷却風の流通を妨げない位置に形成される。また、ネジ挿通孔３２ｂは、小半円形状部２８と大半円形状部２６との境界近傍に形成されたネジ挿通孔３２ｃに対し、位相差が約１２０°となる位置に、後述するカプラ部４０と干渉しないように形成される。

直線状部２４には、底壁部が上側半体２０側に指向して折曲されることで、略逆Ｖ字形状をなす突部３４が形成されている。すなわち、突部３４の２個の側部は傾斜部である。後述するように、この突部３４は、冷却風を案内する案内部として機能する。

図２及び図３に示すように、突部３４をなす２個の傾斜部の外壁には、略三角形形状をなすリブ３６が橋架される。換言すれば、リブ３６は、下側半体１８の外壁の、突部３４の外面に対応する部位に設けられている。

大半円形状部２６は、小半円形状部２８に比して大径であり、且つ弦を小半円形状部２８と共有している（図３参照）。このため、大半円形状部２６と小半円形状部２８の境界には、割線方向に沿う段差３８ａ、３８ｂが設けられる。前記ネジ挿通孔３２ｃは、段差３８ａに形成されている。一方、段差３８ｂには、図示しないハーネスを電気的に接続するためのカプラ部４０が露出する。すなわち、カプラ部４０は、下側半体１８と隣り合うように設けられている。

このカプラ部４０は、大半円形状部２６内に収容される回路基板４２（図２及び図６参照）に設けられた複数個（本実施の形態では４個）のバスバー４４ａ〜４４ｄがカプラハウジング４６内に収容されることで構成される。カプラ部４０については、後述する。

一方、上側半体２０は、図２に示すように前記空気導入口２２が形成された中空の筒部５０と、該筒部５０に対して略Ｌ字形状となるように連なり、前記直線状部２４の上方開口を閉塞する第１蓋部５２と、大半円形状部２６及び小半円形状部２８の上方開口を閉塞する第２蓋部５４とを有する。第２蓋部５４は平面視で略円形状であり、その周縁部には、空調用ブロアモータユニット１０を所定の部材（図示せず）に連結するためのステー部５６ａ〜５６ｃが、互いに略１２０°の位相差となるように設けられている。

ネジ挿通孔３２ａ〜３２ｃに対応する部位には、ネジ穴５８ａ〜５８ｃが設けられる。すなわち、ネジ挿通孔３２ａ〜３２ｃの各々を通された連結ネジの胴部は、ネジ穴５８ａ〜５８ｃに螺合される。これにより、下側半体１８と上側半体２０が連結されてケーシング１４が構成される。また、第２蓋部５４には、支持盤６０を支持するためのネジ穴が形成された螺合用ボス部６２ａ〜６２ｃ（螺合部）が設けられている。

第２蓋部５４の中心部には、円環状突部６４が上方に指向して突出形成される。該円環状突部６４には、やや大径の回転軸挿通口６６が形成される。この回転軸挿通口６６からは、ブラシレスモータ１２の回転軸６８が露呈する。その一方で、ブラシレスモータ１２を構成するステータ７０及びロータ７２、該ブラシレスモータ１２を制御する回路基板４２等は、支持盤６０とともにケーシング１４に収容されている。

ここで、支持盤６０の概略全体斜視図を図４に示す。該支持盤６０は金属からなり、円盤形状部８０と、該円盤形状部８０の外周縁部から突出して互いに約１２０°の位相差となる位置に配設された舌片部としての３個のゴム保持部８２ａ〜８２ｃとを有する。また、ゴム保持部８２ａ、８２ｃ同士の間にはヒートシンク部８４が設けられている。

円盤形状部８０は、複数個の通風孔８６（スリット）が放射状に形成された薄肉板形状をなす。隣接する通風孔８６、８６同士の間には、後述する軸受部８８を中心に放射状に並ぶスポーク部９０が形成される。図２から容易に諒解されるように、スポーク部９０には、軸受部８８から外縁部に向かって若干離間した位置であり且つ回路基板４２に臨む面に、該回路基板４２から離間する方向に隆起した上反角９２が設けられている。すなわち、上反角９２は、上側半体２０に指向して隆起している。

円盤形状部８０の中心には、円筒形状をなす軸受部８８が設けられる。ブラシレスモータ１２の回転軸６８は、この軸受部８８に回転自在に支持される（図２参照）。ここで、図５に拡大して示すように、軸受部８８は、下側半体１８に臨む下端部側から、外径が小径な第１ベアリング収容部９４、最小内径部９６、拡開内径部９８、第２ベアリング収容部１００をこの順序で有する。第１ベアリング収容部９４及び第２ベアリング収容部１００では互いの内径が略同等であり、一方、最小内径部９６及び拡開内径部９８の内径は、第１ベアリング収容部９４及び第２ベアリング収容部１００と相違する。このように、軸受部８８の内径は、該軸受部８８の軸方向に沿って変化する。

第１ベアリング収容部９４の内径は上下方向（軸方向）に等径であり、第１ベアリング１０４が摺動自在に挿入されるとともに、該第１ベアリング１０４の外輪によってウェブワッシャ１０５が挟圧保持される。また、最小内径部９６の内径も等径であり、軸受部８８中で最小に設定されている。すなわち、軸受部８８は最小内径部９６において最も厚肉に形成されており、従って、最小内径部９６の内周壁と回転軸６８の側周壁との間のクリアランスは極めて小さい。なお、最小内径部９６の外周壁には、前記スポーク部９０が連なる。

最小内径部９６の上方には、拡開内径部９８が連なる。拡開内径部９８では、内径は、下側半体１８から離間する（上側半体２０に接近する）につれてテーパー状に拡開する。すなわち、拡開内径部９８では、上側半体２０に接近するに従って、その内周壁が回転軸６８の側周壁から漸次的に離間する。従って、拡開内径部９８に連なる第２ベアリング収容部１００は、他の部位に比して柔軟であり弾性が比較的大きい。

内径が等径である第２ベアリング収容部１００には、第２ベアリング１０６が圧入される。上記したように第２ベアリング収容部１００では弾性が大きいので、第２ベアリング１０６を圧入することが容易である。しかも、圧入後は、第２ベアリング収容部１００の弾発作用下に第２ベアリング１０６が回転軸６８側に弾発付勢される。これにより、第２ベアリング１０６の内輪が回転軸６８の外周壁を略均等に押圧する。

拡開内径部９８の外周壁には、ブラシレスモータ１２を構成するステータ７０の一部が圧入される圧入用凹部１０８が直径方向内方に向かって陥没形成される。図２に示すように、第２ベアリング収容部１００は、軸受部８８の軸方向において、圧入用凹部１０８に圧入されるステータ７０から離間した（オフセットした）位置に設けられる。

図４に示すように、軸受部８８の近傍には、内周側から外周側に向かって延在する通風孔８６（スリット）が放射状に複数個形成されている。通風孔８６が上下方向（円盤形状部８０の厚み方向）に沿って貫通していることは勿論である。

円盤形状部８０の周縁部には、円環部１０９が形成されている。ゴム保持部８２ａ〜８２ｃ及びヒートシンク部８４は、円環部１０９の外周壁（円盤形状部８０の外周縁部）から突出している。

ゴム保持部８２ａ〜８２ｃは、円弧の一部が切り欠かれた円環形状をなし、従って、平面視で略Ｃ字形状である。ゴム保持部８２ａ〜８２ｃの各々には、円筒状ゴム部材１１０の小径な中腹部が挿入される。この挿入により、円筒状ゴム部材１１０がゴム保持部８２ａ〜８２ｃに保持されている。円筒状ゴム部材１１０の大径な下端部及び上端部は、ゴム保持部８２ａ〜８２ｃから露呈する。

ヒートシンク部８４は、複数個のフィンが立設されることで表面積が大となった放熱部である。すなわち、ヒートシンク部８４により、支持盤６０に伝達された回路基板４２の熱が放散される。なお、支持盤６０は、ヒートシンク部８４の下面が前記突部３４側を臨み且つ前記フィンが上側半体２０を臨む姿勢でケーシング１４内に収容されている。

ゴム保持部８２ａ、８２ｃ及びヒートシンク部８４には、螺合用ボス部１１２ａ〜１１２ｃが形成されている。螺合用ボス部１１２ａ〜１１２ｃの各々にはネジ穴が形成されており、該ネジ穴には、回路基板４２を支持盤６０に取り付けるための支持ネジ１１４（図２参照）が螺合される。また、ヒートシンク部８４に形成された螺合用ボス部１１２ｃとゴム保持部８２ｂの互いの位相差は、約１８０°に設定されている。

以上の円盤形状部８０、軸受部８８、円環部１０９、ゴム保持部８２ａ〜８２ｃ、ヒートシンク部８４及び螺合用ボス部１１２ａ〜１１２ｃが一体的に連なることで、支持盤６０が構成されている。換言すれば、支持盤６０は、円盤形状部８０、軸受部８８、円環部１０９、ゴム保持部８２ａ〜８２ｃ、ヒートシンク部８４及び螺合用ボス部１１２ａ〜１１２ｃを有する単一部材である。このような構成の支持盤６０は、例えば、アルミニウム合金からなる鋳造物として得ることができる。そして、支持盤６０は、前記突部３４をはじめとするケーシング１４の内壁に対し、所定の距離で離間している。

また、ゴム保持部８２ａ〜８２ｃに保持された円筒状ゴム部材１１０には、上側半体２０に設けられた前記螺合用ボス部６２ａ〜６２ｃ（特に図６参照）が挿入される。換言すれば、円筒状ゴム部材１１０は螺合用ボス部６２ａ〜６２ｃに外嵌される。この際、螺合用ボス部６２ａ〜６２ｃは、全体が円筒状ゴム部材１１０内に埋入される（図２参照）。

この状態で、螺合用ボス部６２ａ〜６２ｃのネジ穴にワッシャ１２７を介挿して連結ネジ１２８（螺合部材）が螺合される。この螺合に伴い、円筒状ゴム部材１１０がワッシャ１２７によって上下方向に所定量圧潰される。その結果として、連結ネジ１２８の頭部と螺合用ボス部６２ａ〜６２ｃ（上側半体２０）との間に、円筒状ゴム部材１１０の一部がそれぞれ介挿された状態となっている。

円盤形状部８０の外縁部近傍には、カプラ部４０を構成するカプラハウジング４６が位置決め固定される。すなわち、下側半体１８の図示を省略した図６に示すように、カプラハウジング４６は、本体部１２０から円盤形状部８０に指向して突出した脚部１２２を有する。この脚部１２２には、図示しない堰止用段部を含むネジ孔１２４が貫通形成される。そして、ネジ孔１２４に通された固定ネジ１２６が円盤形状部８０に形成されたネジ穴（図示せず）に螺合されることにより、カプラハウジング４６が支持盤６０に連結される。固定ネジ１２６の頭部は、前記堰止用段部に堰止される。

本体部１２０は、図示しない内室が形成された中空体であり、下方を臨む下端面には、２本のスリット１３０ａ、１３０ｂ（図３及び図６参照）が貫通形成される。すなわち、スリット１３０ａ、１３０ｂは、下端面を起点として内室に臨む内面まで到達している。

以上のように構成されたカプラハウジング４６は樹脂からなり、絶縁性である。本体部１２０の内室には、上記したように４個のバスバー４４ａ〜４４ｄが収容されている。これらバスバー４４ａ〜４４ｄは、回路基板４２を作製する際に該回路基板４２から突設されており、後述するように回路基板４２が支持盤６０に支持される際に前記スリット１３０ａ、１３０ｂを通過して本体部１２０の内室に挿入される。

ここで、回路基板４２は、図６に示すように直線形状部１３２と湾曲円弧部１３４とを有する略半円形状をなし、直線形状部１３２が回転軸６８（軸受部８８）側を臨む。直線形状部１３２には、軸受部８８に干渉することを回避するべく湾曲円弧部１３４に指向して略四角形に陥没した形状の逃げ部１３６が形成される。すなわち、回路基板４２は、平面視で回転軸６８ないし軸受部８８に重なる（覆う）ことはなく、囲繞することもない。

回路基板４２には、コンデンサや抵抗、スイッチング素子等の各種の電子部品１３８が設けられ、これにより制御回路が構成されている。該制御回路は、回転軸６８の回転速度を制御する等の制御を行う。

前記制御回路への通電は、回路基板４２に設けられた前記バスバー４４ａ〜４４ｄを介して行われる。バスバー４４ａは、回路基板４２の直線形状部１３２から突出して直線的に延在するバスバー４４ｂの各側方及び下方から突出して折曲された後、平面視で上下に重なり合う。これらバスバー４４ａ、４４ｂは、所定の距離で互いに離間している。残余のバスバー４４ｃ、４４ｄも同様に、所定の距離で離間しつつ平面視で上下に重なり合う。

回路基板４２には、支持ネジ用挿通孔１４０ａ〜１４０ｃが形成される。支持ネジ用挿通孔１４０ａ〜１４０ｃの各々に支持ネジ１１４が通されるとともに、各支持ネジ１１４が支持盤６０の螺合用ボス部１１２ａ〜１１２ｃの各ネジ穴に螺合される。この螺合により、回路基板４２が支持盤６０に支持される。回路基板４２は、支持盤６０を介して間接的にケーシング１４に支持されるが、ケーシング１４に直接連結されてはいない。

ブラシレスモータ１２は、図２、図６、及び上側半体２０の図示を省略した図７に示すように、軸受部８８に位置決め固定されたステータ７０と、回転軸６８に取り付けられて該回転軸６８とともに回転するロータ７２とを有する。この中、ステータ７０は、ヨーク部とティース部を有する積層コア１４１と、該積層コア１４１を上下から挟持する１組のインシュレータ１４２ａ、１４２ｂと、該インシュレータ１４２ａ、１４２ｂを介して積層コア１４１のティース部に巻回された電磁コイル１４３とを備える。

積層コア１４１を構成するヨーク部は、該積層コア１４１の内周側で円環形状をなす。一方、ティース部は、ヨーク部から略Ｔ字形状をなすように直径方向外方に放射状に突出している。このティース部が、ロータ７２を構成する回転盤１４４の内周壁（側壁部１５０）に臨む。すなわち、この場合、ブラシレスモータ１２は、ステータ７０の外方にロータ７２が位置する、いわゆるアウタロータ型である。このような構成は周知であり、従って、その詳細な図示及び説明を省略する。

積層コア１４１を構成する円環形状のヨーク部は、軸受部８８の外周壁に形成された圧入用凹部１０８に圧入される。この圧入に伴い、ステータ７０が堅牢に位置決め固定される。

一方、隣接するティース部（電磁コイル１４３）同士は、所定間隔で互いに離間している。すなわち、互いの間にはクリアランスが形成されている。このクリアランスは、冷却風が通過する通路となる。

ロータ７２は、支持盤６０の軸受部８８に回転自在に挿入された回転軸６８に支持されるカップ形状の回転盤１４４を有する。回転盤１４４はカップ形状をなすとともに、その円形状底面１４６が上方を臨み、且つ該円形状底面１４６が、上側半体２０の円環状突部６４に形成された回転軸挿通口６６から、回転軸６８とともに露呈している。円環状突部６４と円形状底面１４６との間には、若干のクリアランスが形成される。さらに、円形状底面１４６には、ティース部（電磁コイル１４３）に臨む略台形形状の通風口１４８が複数個形成されている。

円形状底面１４６から略垂下するように折曲された側壁部１５０は、その下端部が支持盤６０の円環部１０９内に挿入される。この側壁部１５０の内面には、ステータ７０のティース部と対向するように、複数個の永久磁石１５２が支持されている。回転軸６８とともに回転盤１４４が回転するときには、永久磁石１５２も回転盤１４４と一体的に回転する。

本実施の形態に係る空調用ブロアモータユニット１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。

空調用ブロアモータユニット１０を組み立てるべく支持盤６０に回路基板４２を取り付けるときには、例えば、先ず、支持盤６０の軸受部８８に形成された圧入用凹部１０８に対し、ステータ７０の円環形状のヨーク部の中心側端部を圧入する。さらに、回転軸６８を軸受部８８内に挿入するとともに、該回転軸６８に第１ベアリング１０４及び第２ベアリング１０６の各々を外嵌する。

この際、第１ベアリング１０４は軸受部８８の下方からウェブワッシャ１０５を介在するようにして第１ベアリング収容部９４へと摺動自在に挿入される。また、第２ベアリング１０６は、軸受部８８の上方から第２ベアリング収容部１００に圧入される。以上により、第１ベアリング１０４及び第２ベアリング１０６に軸受与圧が付与される。

次に、回転軸６８の上方から回転盤１４４が圧入固定される。その結果、回転盤１４４の側壁部１５０の内面に支持されてロータ７２を構成する永久磁石１５２が、ステータ７０の積層コア１４１に対向する。

ここで、第２ベアリング収容部１００は上記したように弾性が大きい。このため、第２ベアリング１０６を圧入する際には容易に拡開する。このため、圧入作業が容易である。しかも、圧入後は、第２ベアリング収容部１００が圧入前の形状に戻ろうとするため、第２ベアリング１０６が回転軸６８側に弾発付勢される。これにより、第２ベアリング１０６の内輪が回転軸６８の外周壁を略均等に押圧する。従って、回転軸６８と軸受部８８の軸心同士が精度よく一致する。

上記したように第２ベアリング１０６を圧入する際には第２ベアリング収容部１００が拡開するものの、拡開内径部９８はさほど拡径しない。従って、該拡開内径部９８の外周壁に形成された圧入用凹部１０８や、該圧入用凹部１０８に圧入される積層コア１４１（ステータ７０）が影響を受け難い。すなわち、本実施の形態では、第２ベアリング収容部１００に第２ベアリング１０６を収容することが容易となる構成を採用しているものの、第２ベアリング収容部１００と拡開内径部９８を、軸受部８８の軸方向に沿ってオフセットしたことにより、積層コア１４１を圧入用凹部１０８に圧入することも容易となる。

また、支持盤６０のスポーク部９０には上反角９２が設けられている。すなわち、スポーク部９０の一部は上側半体２０に向かって折曲されており、この分、上反角９２の下方に間隙が形成されている。回路基板４２に設けられた電子部品１３８は、この間隙に進入している。従って、支持盤６０と回路基板４２との間のいわゆるデッドスペースが低減するとともにこれら支持盤６０と回路基板４２との間隔を小さくすることができる。

次に、カプラ部４０を構成するカプラハウジング４６を支持盤６０に連結する。このためには、脚部１２２に形成されたネジ孔１２４に固定ネジ１２６を通し、さらに、該固定ネジ１２６を、支持盤６０の円盤形状部８０に形成された固定ネジ用ネジ穴に螺合すればよい。固定ネジ１２６の螺合は、該固定ネジ１２６が前記ネジ孔１２４の堰止用段部に堰止されることで停止する。

次に、回路基板４２の直線形状部１３２から突出したバスバー４４ａ〜４４ｄを、カプラハウジング４６の下端面に形成されたスリット１３０ａ、１３０ｂを通過させて内室に収容する。バスバー４４ａ、４４ｂ同士、及びバスバー４４ｃ、４４ｄ同士が平面視で上下に重なり合っているため、バスバー４４ａ、４４ｂがスリット１３０ａを通り、バスバー４４ｃ、４４ｄがスリット１３０ｂを通る。このように、本実施の形態によれば、支持盤６０に支持されたカプラハウジング４６に対し、バスバー４４ａ〜４４ｄを容易に収容することができる。すなわち、カプラ部４０を構成することが容易である。

しかも、カプラハウジング４６を支持盤６０に設けるようにしているので、回路基板４２における電子部品１３８の搭載スペースが十分な広さとして確保される。このため、回路基板４２にいわゆるデッドスペースが生じ難い。加えて、カプラ部４０が平面視で回転軸６８に重なることがない。以上の点と、上記した支持盤６０と回路基板４２との間隔を小さくすることができる点とが相俟って、回路基板４２や空調用ブロアモータユニット１０の小型化を図ることができる。

さらに、カプラ部４０が下側半体１８に隣り合うので、下側半体１８の厚みの範囲内に収まる。このため、ケーシング１４が厚み方向に大きくなることが回避される。

その一方で、回路基板４２の支持ネジ用挿通孔１４０ａ〜１４０ｃの各々に通した支持ネジ１１４を、螺合用ボス部１１２ａ〜１１２ｃの各々に形成されたネジ穴に螺合する。これにより、回路基板４２が支持ネジ１１４を介して支持盤６０に支持される。

以上のようにして得られたブラシレスモータ１２、回路基板４２及び支持盤６０の組立体を、上側半体２０に組み付ける。すなわち、略Ｃ字形状のゴム保持部８２ａ〜８２ｃに予め保持された円筒状ゴム部材１１０の中空内部に、上側半体２０に設けられた螺合用ボス部６２ａ〜６２ｃを挿入する。その結果、円筒状ゴム部材１１０が螺合用ボス部６２ａ〜６２ｃに外嵌されるとともに、螺合用ボス部６２ａ〜６２ｃの全体が円筒状ゴム部材１１０内に埋入される（図２参照）。同時に、回転軸６８と、回転盤１４４の円形状底面１４６が上側半体２０の回転軸挿通口６６から露呈する。

そして、螺合用ボス部６２ａ〜６２ｃのネジ穴に連結ネジ１２８を螺合する。これに伴って円筒状ゴム部材１１０が連結ネジ１２８の頭部で圧潰されるとともに、当該圧潰部分が、連結ネジ１２８の頭部と螺合用ボス部６２ａ〜６２ｃ（上側半体２０）との間に介在する。

従って、連結ネジ１２８の頭部と螺合用ボス部６２ａ〜６２ｃ（上側半体２０）との間に、弾性を示す円筒状ゴム部材１１０がゴム保持部８２ａ〜８２ｃを挟持してそれぞれ介挿された状態となる。これ以外に支持盤６０を支持する構造は特に設けられていない。従って、支持盤６０は、上側半体２０（ケーシング１４）に対し、円筒状ゴム部材１１０の弾発作用下にフローティング支持された状態となる。なお、回路基板４２は支持盤６０を介して上側半体２０に間接的に支持され、上側半体２０に直接連結されることはない。

次に、下側半体１８に形成されたネジ挿通孔３２ａ〜３２ｃの各々に連結ネジを通し、さらに、該連結ネジを、上側半体２０に形成されたネジ穴５８ａ〜５８ｃに螺合する。これにより、下側半体１８と上側半体２０とが連結され、前記組立体（回路基板４２、支持盤６０及びブラシレスモータ１２）を収容したケーシング１４が構成される。さらに、回転軸６８にブロアファン１６（図２参照）が取り付けられることで、空調用ブロアモータユニット１０が得られるに至る。

上記したように回路基板４２が平面視で回転軸６８（ないし軸受部８８）に重ならないオフセット位置であるため、ケーシング１４の上下方向（厚み方向）寸法が大きくなることを回避することができる。このことによっても、空調用ブロアモータユニット１０の小型化を図ることが容易となる。

空調用ブロアモータユニット１０は、車体に搭載されて車両用空調装置に組み込まれる。この際、ステー部５６ａ〜５６ｃに固定ネジが通されるとともに、該固定ネジが所定の部材、例えば、ブロアファン１６を囲繞するいわゆるスクロール形状のファンケーシング（図示せず）に螺合される。また、車体側のハーネスが前記カプラ部４０に電気的に接続される。この際、ハーネス側のカプラハウジングが前記カプラハウジング４６に挿入されるので、スリット１３０ａ、１３０ｂが前記ハーネス側のカプラハウジングによって閉塞される。従って、バスバー４４ａ〜４４ｄがカプラハウジング４６から露出することが防止される。

車両用空調装置が運転されると、ハーネスからバスバー４４ａ〜４４ｄを介して制御回路に通電がなされる。また、該制御回路の制御下にコンデンサや抵抗、スイッチング素子等の各種の電子部品１３８を介して電磁コイル１４３にも通電がなされ、ステータ７０に交番磁界が発生する。この交番磁界と、ロータ７２を構成する永久磁石１５２による磁界との間で吸引・反発が連続的に起こることにより、回転盤１４４が回転する。これと一体的に、回転軸６８及びブロアファン１６が回転する。

さらに、制御回路に通電がなされることに伴い、電子部品１３８及び回路基板４２が熱を帯びる。この熱は、支持盤６０に伝達されて該支持盤６０のヒートシンク部８４に到達する。ここで、ヒートシンク部８４の近傍は、螺合用ボス部１１２ｃに螺合された支持ネジ１１４によって回路基板４２に密接している。従って、回路基板４２の熱が螺合用ボス部１１２ｃを介して速やかにヒートシンク部８４に伝達される。

ブロアファン１６が回転するため、図示しない前記ファンケーシング内に該ブロアファン１６の周囲（特に上方）の空気が巻き込まれて、遠心ファンであるブロアファン１６の遠心方向に向かう空気流となる。この空気流の一部は、上側半体２０の筒部５０に形成された空気導入口２２からケーシング１４の内部に導入され、該ケーシング１４内の流通路を流通する冷却風となる。

ここで、下側半体１８には、上側半体２０に向かって凸となる突部３４（案内部）が設けられている。冷却風が突部３４に接触した際には、該冷却風は、傾斜した上流側の側部に沿って流通する。その結果、冷却風の一部の進行方向が上側半体２０側に変更される。換言すれば、突部３４は、冷却風の一部を上側半体２０側に案内する。

上側半体２０側に進行した冷却風の一部は、ヒートシンク部８４に接触する。従って、ヒートシンク部８４が速やかに冷却される。上記したように、回路基板４２の熱がヒートシンク部８４に速やかに伝達されるので、ヒートシンク部８４を介しての回路基板４２の熱の放散が効率よく進行する。このように、ケーシング１４内に突部３４（案内部）を設けて冷却風をヒートシンク部８４に向けるようにしたことにより、回路基板４２の熱を除去することが容易となる。

しかも、ヒートシンク部８４は、支持盤６０の一部位として一体的に設けられている。このため、別部材であるヒートシンクを連結する場合に比して放熱面積を大きくすることができるので、空調用ブロアモータユニット１０の小型化を図りながら、回路基板４２を効率よく冷却することができる。

支持盤６０に伝達された熱の一部は、軸受部８８に到達する。このため、該軸受部８８が加温されるので、第１ベアリング１０４及び第２ベアリング１０６の内部クリアランスが減少する。これにより、外気温が低い場合であっても、第１ベアリング１０４及び第２ベアリング１０６のガタツキが低減する。しかも、第１ベアリング１０４及び第２ベアリング１０６の内部に予め封入されているグリースの低温硬化も軽減される。従って、第１ベアリング１０４及び第２ベアリング１０６の回転が滑らかとなり、且つ回転軸６８が偏心しながら回転することが回避されるので、回転軸６８の振動が抑制される。その結果、静粛性が向上する。

冷却風の残部は、突部３４を越えて下側半体１８内（流通路）を流通し、回路基板４２や電磁コイル１４３側に向かって上昇する。冷却風は、回路基板４２や軸受部８８に接触した後に支持盤６０の通風孔８６を通過し、さらに、隣接する積層コア１４１同士の間の間隙を通過する。これにより、回路基板４２や支持盤６０、ブラシレスモータ１２が冷却される。

冷却風は、上側半体２０の回転軸挿通口６６とブラシレスモータ１２の回転盤１４４との間の間隙や、回転盤１４４に形成された通風口１４８を介してケーシング１４外に排出される。その後、ブロアファン１６（遠心ファン）の空気流に還流される。

ゴム保持部８２ａ〜８２ｃは、円盤形状部８０の外周縁部から突出しており、特に、ゴム保持部８２ｂが前記ヒートシンク部８４の螺合用ボス部１１２ｃに対して１８０°の位相差となる位置に設けられている。このため、ゴム保持部８２ａ〜８２ｃは冷却風の流通経路中に位置していない。従って、冷却風が上記のように流通する過程で、ゴム保持部８２ａ〜８２ｃに接触することはほとんどない。すなわち、ゴム保持部８２ａ〜８２ｃが冷却風の流通を阻害することはない。

回転軸６８が回転することに伴い、軸受部８８に振動が伝達される。ここで、軸受部８８は、スポーク部９０が連なる最小内径部９６を有する。該最小内径部９６は、該最小内径部９６の内周壁が、他の部位の内周壁に比して回転軸６８の側周壁に近接するように、軸受部８８を構成する部位中で最も厚肉に形成される。しかも、特に第２ベアリング１０６は、上記したように第２ベアリング収容部１００から弾発力を受けるため、回転軸６８の側周壁を、その周回方向に沿って略均等に押圧する。以上のような理由から回転軸６８が傾斜し難くなるので、このことによっても、該回転軸６８が偏心を起こしながら回転することが抑制される。従って、振動や振動音が低減し、静粛性に優れたものとなる。

仮に、振動が軸受部８８から円盤形状部８０に伝達されたとしても、支持盤６０が金属からなるために剛性が高いので、該支持盤６０が共振を起こし難い。しかも、円盤形状部８０に連なるゴム保持部８２ｂ、８２ｃと上側半体２０との間には、円筒状ゴム部材１１０が介挿されている。この円筒状ゴム部材１１０は、弾性を示すことで振動に対して緩衝作用を営む。加えて、支持盤６０はケーシング１４に直接支持されていない。このため、振動がケーシング１４に伝達されることが抑制され、その結果、該ケーシング１４が共振することが回避される。

仮に振動がケーシング１４に伝達されたとしても、該ケーシング１４には、突部３４の外面に対応する部位にリブ３６が設けられている。このため、ケーシング１４に剛性が確保されるので、ケーシング１４の可聴域での共振が防止される。

さらに、支持盤６０及び回路基板４２は、突部３４をはじめとするケーシング１４の内壁に対して所定距離で離間している。このため、フローティング支持されている支持盤６０及び回路基板４２が振動ないし揺動した場合であっても、突部３４やその他の内壁が支持盤６０ないし回路基板４２に干渉することが回避される。以上のような理由から、静粛性が一層向上する。また、当接音が発生する懸念や、回路基板４２に傷が発生する懸念が払拭されるとともに、耐久性が向上する。

結局、本実施の形態によれば、静粛性及び放熱性に優れるとともに小型な空調用ブロアモータユニット１０を構成することができる。

本発明は、上記した実施の形態に特に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、突部３４は、下側半体１８の壁部を折曲して形成されるものに限定されない。その他の例としては、下側半体１８内に隆起するように設けられた中実突起が挙げられる。この場合、下側半体１８の外壁は平坦であるので、突部３４の外面に対応する部位にリブ３６を設ける必要は特にない。

また、この実施の形態では、円筒状ゴム部材１１０を保持するゴム保持部８２ａ〜８２ｃを略Ｃ字形状としているが、本発明はこれに限定されない。例えば、ゴム保持部８２ａ〜８２ｃを略Ｕ字形状としてもよい。この場合、略Ｕ字形状であるために、ゴム保持部８２ａ〜８２ｃに対して円筒状ゴム部材１１０を差し込むことがさらに容易となる。

１０…空調用ブロアモータユニット １２…ブラシレスモータ
１４…ケーシング １６…ブロアファン
１８…下側半体 ２０…上側半体
２２…空気導入口 ３４…突部
３６…リブ ４０…カプラ部
４２…回路基板 ４４ａ〜４４ｄ…バスバー
４６…カプラハウジング ６０…支持盤
６２ａ〜６２ｃ…螺合用ボス部 ６６…回転軸挿通口
６８…回転軸 ７０…ステータ
７２…ロータ ８０…円盤形状部
８２ａ〜８２ｃ…ゴム保持部 ８４…ヒートシンク部
８６…通風孔 ８８…軸受部
９０…スポーク部 ９２…上反角
９４…第１ベアリング収容部 ９６…最小内径部
９８…拡開内径部 １００…第２ベアリング収容部
１０４…第１ベアリング １０６…第２ベアリング
１０８…圧入用凹部 １１０…円筒状ゴム部材
１１２ａ〜１１２ｃ…螺合用ボス部 １１４…支持ネジ
１２０…本体部 １２２…脚部
１２８…連結ネジ １３０ａ、１３０ｂ…スリット
１３２…直線形状部 １３４…湾曲円弧部
１３６…逃げ部 １３８…電子部品
１４０ａ〜１４０ｃ…支持ネジ用挿通孔 １４３…電磁コイル
１４４…回転盤 １４８…通風口
１５２…永久磁石

Claims (6)

1. 空調装置を構成するブロアファンを回転させるためのブラシレスモータと、
   前記ブラシレスモータを制御するための制御回路が設けられた回路基板と、
   前記ブラシレスモータの回転軸を回転可能に支持する軸受部を有するとともに、前記回路基板を支持する支持盤と、
   第１ケーシング部材と第２ケーシング部材が組み合わされて構成されるとともに、前記ブラシレスモータ、前記回路基板及び前記支持盤を収容するケーシングと、
   を備え、
   前記ケーシングに、空気導入口と、前記空気導入口から導入された空気を前記ブラシレスモータに流通させるための流通路とが形成され、
   前記支持盤は、前記流通路に臨む放熱部を一体的に有することを特徴とする空調用ブロアモータユニット。
2. 請求項１記載のユニットにおいて、前記支持盤は、該支持盤に前記回路基板を取り付けるための螺合部材が螺合される複数個の螺合用ボス部と、その外縁部から突出して該支持盤を前記ケーシングに支持するための複数個の舌片部とを有し、
   前記複数個の螺合用ボス部の中の少なくとも１個が、前記放熱部の近傍に配設され、
   且つ前記複数個の舌片部の中の少なくとも１個が、前記放熱部の近傍に配設された前記螺合用ボス部に対して１８０°の位相差となる位置に設けられることを特徴とする空調用ブロアモータユニット。
3. 請求項２記載のユニットにおいて、前記複数個の舌片部の各々が、略Ｃ字形状をなすことを特徴とする空調用ブロアモータユニット。
4. 請求項２又は３記載のユニットにおいて、前記複数個の舌片部の各々に緩衝部材が個別に保持されるとともに、該緩衝部材が前記支持盤と前記ケーシングとの間に介挿されることを特徴とする空調用ブロアモータユニット。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のユニットにおいて、前記支持盤と前記ケーシングとの間に、前記回転軸が回転する際に前記支持盤が前記ケーシングに干渉しない距離でクリアランスが形成されていることを特徴とする空調用ブロアモータユニット。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のユニットにおいて、前記支持盤に、前記空気を前記流通路から前記ブラシレスモータに流通することを可能とする通風孔が形成されていることを特徴とする空調用ブロアモータユニット。

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