JP3233844B2 - 自動車用空調機の送風ファン駆動用モータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明に係る自動車用空調機の
送風ファン駆動用モータは、自動車室内の冷暖房等を行
なう自動車用空調機の送風ファンを回転駆動する為に利
用する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用空調機は、空気を冷却する為の
エバポレータ及び加温する為のヒータコアを配置したダ
クトの上流端に送風ファンを配置する事により構成され
る。そして、上記ダクトの上流端に設けた取り入れ口を
通じて車室内又は車室外から取り入れた空気を、上記エ
バポレータ及びヒータコアにより所望の温度に調整して
から、上記ダクトの下流端に設けた吹き出し口より、車
室内に吹き出す。

【０００３】上記送風ファンとして一般的には遠心多翼
ファンを使用し、この遠心多翼ファンをモータにより回
転駆動している。この様な送風ファン駆動用のモータ
は、円筒状のケース本体を有し、このケース本体の内周
面にステータを支持固定している。又、上記ケース本体
の後端開口部に後端板を、同じく前端開口部に前端板
を、それぞれ固定している。但し、従来の自動車用空調
機の送風ファン駆動用モータの場合には、このうちの前
端板として、上記ケース本体の直径よりも小さな幅寸法
を有するものを使用している。従って従来構造の場合に
は、この前端板の幅方向両側縁と上記ケース本体の前端
開口部との間に、左右１対の三日月状の排気隙間が形成
されていた。

【０００４】又、上記ケース本体の中心部には回転駆動
軸を挿通し、この回転駆動軸の後端部を上記後端板に後
側軸受により、その中間部前端寄り部分を上記前端板に
前側軸受により、それぞれ回転自在に支持している。こ
の回転駆動軸の中間部で上記ステータの内周面に対向す
る部分にはロータを、このロータと上記前側軸受との間
部分には、このロータに通電する為のコンミテータを、
それぞれ固定している。又、上記ケース本体の内側でこ
のコンミテータの外周面に対向する部分にはブラシを、
このコンミテータの直径方向に亙る変位を自在に支持し
ている。そして、このブラシの内端面をこのコンミテー
タの外周面に、弾性的に押し付けている。

【０００５】上記送風ファンは、上記回転駆動軸の前端
部で上記前端板の前面から突出した部分に固定される。
尚、上述の様に構成される送風ファン駆動用のモータを
自動車用空調機に組み付ける際には、この送風ファン駆
動用モータを、その前端部を除いて合成樹脂製の保持ケ
ースに収納支持する。そして、この保持ケースを、その
外周面に設けた取付フランジにより、上記ダクトの上流
端部外壁に固定する。又、この保持ケースの一部で上記
ケース本体の後端開口部近傍に見合う位置には吸気口を
設け、この吸気口に給気ホースの下流端を接続する。そ
して、この給気ホースの上流端を、前記ダクトの途中に
設けた吐出口に接続する。

【０００６】自動車用空調機の使用時には、上記ブラシ
及びコンミテータを通じて上記ロータに通電する事によ
り、上記回転駆動軸を介して上記送風ファンを回転駆動
する。この結果、上記ダクトの上流端開口から下流端開
口に向けて空調用の空気が流れる。この空気の一部は、
上記吐出口から給気ホース及び吸気口を通じて上記保持
ケース内に送り込まれ、更に上記ケース本体内に、その
後端開口部から送り込まれる。そしてこの空気はこのケ
ース本体内を、後端側から前端側に流れ、送風ファン駆
動用モータの構成各部品を冷却してから、上記排気隙間
から上記送風ファンの直径方向内側に排出される。そし
てこの空気は、この送風ファンを通過する間に、上記ダ
クトの上流端開口から取り込まれた空気と合流して、こ
のダクト内を下流端開口に向けて流れる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述の様に構成され作
用する従来の自動車用空調機の送風ファン駆動用モータ
の場合には、次のの様な点を改良する事が望まれて
いる。 ブラシとコンミテータとの摺接等に基づいてケース
本体内で発生した異物、或は何らかの原因でこのケース
本体内に入り込んだ異物が、このケース本体外に排出さ
れるのを防止する。 ブラシとコンミテータとの摺接に基づいて発生する
異音が、ケース本体外に漏れ出すのを極力抑える。 上述した従来構造の場合には、前端板の両側縁とケース
本体の前端開口部との間に、左右１対の三日月状の排気
隙間が形成され、しかもこの排気隙間の近傍に上記ブラ
シ及びコンミテータが配置されていた。この為、上記
の要求を十分に満たす事が難しかった。本発明の自動
車用空調機の送風ファン駆動用モータは、この様な事情
に鑑みて発明したものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の自動車用空調機
の送風ファン駆動用モータは、前述した従来の自動車用
空調機の送風ファン駆動用モータと同様に、円筒状のケ
ース本体と、このケース本体の内周面に支持固定された
ステータと、上記ケース本体の後端開口部に固定された
後端板と、上記ケース本体の前端開口部に固定された前
端板と、上記ケース本体の中心部に挿通され、その後端
部を上記後端板に後側軸受により、その中間部前端寄り
部分を上記前端板に前側軸受により、それぞれ回転自在
に支持された回転駆動軸と、この回転駆動軸の中間部で
上記ステータの内周面に対向する部分に固定されたロー
タと、このロータに通電すべく、このロータと上記前側
軸受との間に設けられたコンミテータと、上記ケース本
体の内側でこのコンミテータの外周面に対向する部分
に、このコンミテータの直径方向に亙る変位を自在に支
持され、その内端面をこのコンミテータの外周面に弾性
的に押し付けられたブラシとを備える。そして、上記回
転駆動軸の前端部で上記前端板の前面から突出した部分
に送風ファンを固定した状態で使用される。

【０００９】特に、本発明の自動車用空調機の送風ファ
ン駆動用モータに於いては、上記ケース本体の内側前端
寄り部分で上記前端板と上記コンミテータとの間部分に
固定された円輪状のブラシ基板と、このブラシ基板の片
面で上記コンミテータと対向する面に固定され、上記ブ
ラシを上記直径方向に亙る変位自在に収納するブラシホ
ルダと、上記ブラシ基板の外周縁と上記ケース本体若し
くは上記前端板の内周面との間に設けられた通風路と、
上記ブラシ基板の内周縁と上記コンミテータの外周縁と
の間に設けられた隙間と、上記前端板の中間部外周寄り
部分に形成された排気孔と、上記ブラシ基板の他面でこ
の排気孔よりも上記直径方向の内側部分に全周に亙って
設けられた環状突壁とを備える。そして、この環状突壁
の先端縁を上記前端板の内面で上記排気孔よりも直径方
向内側部分に近接させ、この環状突壁の先端縁と上記前
端板の内面とによりラビリンスシール部を構成してお
り、上記ケース本体の内側後端寄り部分に送られた空気
のうち、一部が上記通風路を通じて、残部が上記隙間及
びラビリンスシール部を通じて、それぞれ上記排気孔に
向けて送られる。

【００１０】

【作用】上述の様に構成される本発明の自動車用空調機
の送風ファン駆動用モータが送風ファンを回転駆動する
際の作用、並びに回転駆動時にケース本体内に空気を流
通させる事により、構成各部材を冷却する際の作用自体
は、前述した従来の自動車用空調機の送風ファン駆動用
モータと同様である。

【００１１】特に、本発明の自動車用空調機の送風ファ
ン駆動用モータの場合には、ブラシとコンミテータとの
摺接等に基づいてケース本体内で発生した異物、或は何
らかの原因でこのケース本体内に入り込んだ異物がこの
ケース本体外に排出されるのを防止できる。即ち、上記
ケース本体内を流れる空気の流通方向に関してブラシ
が、ブラシ基板の上流側に配置されており、しかもこの
ブラシ基板に形成した環状突壁の先端縁と上記前端板の
内面とによりラビリンスシール部が構成されている。こ
の為、上記空気のうちの多くは、ブラシ基板とコンミテ
ータとの間の隙間及びラビリンスシール部よりも、通風
路を通じて流れる。この結果、上記異物がラビリンスシ
ール部を通過しにくくなって、この異物がケース本体外
に排出されにくくなる。

【００１２】又、ブラシとコンミテータとが、上記ブラ
シ基板に対して後端板と反対側に存在する為、これらブ
ラシとコンミテータとの摺接に基づいて発生する異音は
上記ブラシ基板に遮られ、ケース本体外に漏れ出すのが
抑えられる。従って、モータの運転音が車室内に漏れ出
す事が極く少なくなる。

【００１３】

【実施例】図１〜７は本発明の実施例を示している。本
発明の自動車用空調機の送風ファン駆動用モータは、鉄
系の磁性材料等により円筒状に造られたケース本体１を
有する。上記送風ファン駆動用モータを自動車用空調機
に組み込んだ状態で、このケース本体１は、鉛直方向若
しくはそれに近い方向に配置される。このケース本体１
の内周面中間部にはステータ２を支持固定している。

【００１４】又、上記ケース本体１の後端開口部である
下端開口部には、後端板３を、従来から周知である適宜
の固定手段により固定している。後端板３は、図３に示
す様に、上記ケース本体１の直径よりも小さな幅寸法
（図３の左右方向寸法）を有する。この様な後端板３
は、上記ケース本体１の下端開口部に、その直径方向に
配置し、その長さ方向（図３の上下方向）両端部を上記
ケース本体１の下端部に結合する事により、上記ケース
本体１の下端開口部に支持固定している。従って、この
後端板３の幅方向両側縁と上記ケース本体１の下端開口
部との間には、１対の三日月状の給気隙間４、４が形成
されている。一方、上記ケース本体１の前端開口部であ
る上端開口部には、前端板５を、やはり従来から周知で
ある適宜の固定手段により固定している。この前端板５
は全体を丸鉢状に形成されて、上記ケース本体１の上端
開口部を完全に覆えるだけの外径寸法を有する。

【００１５】又、上記ケース本体１の中心部には回転駆
動軸６を挿通している。この回転駆動軸６の後端部であ
る下端部は、上記後端板３の中心部に、後側軸受である
下部滑り軸受７により、回転自在に支持している。又、
上記回転駆動軸６の中間部前端寄り部分である中間部上
端寄り部分は、上記前端板５の中心部に、前側軸受であ
る上部滑り軸受８により、回転自在に支持している。そ
して、この回転駆動軸６の中間部で、上記両滑り軸受
７、８の間に位置し、上記ステータ２の内周面に対向す
る部分に、ロータ９を固定している。又、このロータ９
と上記前端板５との間部分に於いて上記回転駆動軸６の
中間部には、このロータ９を構成するコイルに通電する
為のコンミテータ１０を固定している。

【００１６】一方、上記ケース本体１の内側上端寄り部
分で、上記前端板５と上記コンミテータ１０との間部分
には、合成樹脂等の絶縁材により円輪状に造られたブラ
シ基板１１を固定している。このブラシ基板１１は、円
輪状の基板部１２と、この基板部１２の外周縁複数個所
（図示の例では４個所）に設けられた脚片１３、１３と
から構成される。このうちの基板部１２は、上記コンミ
テータ１０の外径よりも大きな内径（最大内接円の直
径）と、上記ケース本体１の内径よりも小さな外径とを
有する。

【００１７】又、それぞれがＬ字形で上記基板部１２の
外周縁から直径方向外方に突出する状態に形成された脚
片１３、１３の先端部は、硬質ゴム等の緩衝材１４、１
４を介して、上記ケース本体１の上端部に支持固定して
いる。即ち、このケース本体１の上端縁複数個所（図示
の例では４個所）に形成した切り欠き１５、１５の内側
に上記緩衝材１４、１４を係合させ、各緩衝材１４、１
４に形成した凹部１６に、上記各脚片１３、１３の先端
部を挿入している。上記各緩衝材１４、１４の上端面
は、上記前端板５の外周縁部により抑え付けている。従
って、上記各緩衝材１４、１４が上記各切り欠き１５、
１５から抜け出る事はなく、上記ブラシ基板１１は上記
ケース本体１の上端部内側に、緩衝的に支持固定され
る。

【００１８】上記ブラシ基板１１の片面で上記コンミテ
ータ１０と対向する面である、上記基板部１２の下面２
個所位置には、真鍮等の金属板を折り曲げ成形して成る
ブラシホルダ１７、１７を、図５、７に示す様にかしめ
固定している。そして、これら各ブラシホルダ１７、１
７内にブラシ１８、１８を、それぞれ上記基板部１２の
直径方向に亙る変位自在に収納している。これら各ブラ
シ１８、１８は、それぞれ上記ケース本体１の外周面に
設けたコネクタ１９の端子２０、２０と導通している。
又、これら各ブラシ１８、１８は、図示しないばねによ
り、上記基板部１２の直径方向内方に向いた弾力を付与
されている。従ってこれら各ブラシ１８、１８の内端面
は、上記コンミテータ１０の外周面と弾性的に摺接す
る。

【００１９】上述の様なブラシ基板１１を構成する上記
基板部１２の外周縁と、上記ケース本体１の上端開口に
固定した前端板５の内周面との間には、上記各脚片１
３、１３を形成した部分を除き、円弧状の平面形状を有
する通風路２１（図４）が、円周方向に亙って間欠的に
形成される。一方、上記前端板５の中間部外周寄り部分
には、それぞれが円形である複数の排気孔２２、２２
を、図２に示す様に、前記回転駆動軸６を中心とする単
一円周上に配置している。

【００２０】更に、上記ブラシ基板１１の他面である、
上記基板部１２の上面で上記排気孔２２、２２よりも上
記基板部１２の直径方向内側部分には、環状突壁２３
を、全周に亙り設けている。そして、この環状突壁２３
の先端縁（上端縁）を、図１、４に示す様に、前記前端
板５の内面で上記排気孔２２、２２よりも直径方向内側
に近接させている。従って、この環状突壁２３の先端縁
と上記前端板５の内面との間部分は、小さな隙間寸法を
有するラビリンスシール部２４となる。

【００２１】上述の様に構成される本発明の自動車用空
調機の送風ファン駆動用モータを自動車用空調機に組み
込む場合には、図４に示す様に、上記回転駆動軸６の上
端部で上記前端板５の前面（上面）から突出した部分
に、送風ファン２５を固定する。又、送風ファン駆動用
モータを、その上端部を除いて、図示しない合成樹脂製
の保持ケースに収納支持する。そして、この保持ケース
を、その外周面に設けた取付フランジにより、上記自動
車用空調機を構成するダクトの上流端部外壁の下面に固
定する。又、この保持ケースの一部で前記ケース本体１
の下端開口部近傍に見合う位置には吸気口を設け、この
吸気口に給気ホースの下流端を接続する。そして、この
給気ホースの上流端を、上記ダクトの途中に設けた吐出
口に接続する。

【００２２】上述の様な組み付け状態から、前記端子２
０、２０、ブラシ１８、１８、コンミテータ１０を通じ
てロータ９のコイルに通電し、このロータ９を固定した
回転駆動軸６を回転させると、上記送風ファン２５が上
記ダクトの上流端開口から空気を吸入し、下流端開口か
ら車室内に吹き出させる。この様にしてダクト内を流れ
る空気の一部は、上記給気ホースを通じて、上記ケース
本体１の下端開口部分に送られ、このケース本体１内を
下端開口から上端開口に向けて流れ、送風ファン駆動用
モータの構成各部材を冷却する。

【００２３】この様に、構成各部材を冷却しつつケース
本体１内を下から上に向けて流れた空気のうちの多くの
部分は、前記基板部１２の外周縁と前端板５の内周面と
の間に存在する通風路２１を通じて流れ、更に前記複数
の排気孔２２、２２を通じて上記送風ファン２５の直径
方向内側に、この送風ファン２５の吸引力の助けを借り
つつ、排出される。上記通風路２１を通過しない一部の
空気は、上記基板部１２の内周縁と前記コンミテータ１
０の外周縁との間の隙間を通じて流れる。但し、この隙
間と上記複数の排気孔２２、２２との間には前記ラビリ
ンスシール部２４が存在する為、この隙間を通じて流れ
る空気の量は少なく、従ってこの空気の流速も遅くな
る。

【００２４】この様に、本発明の自動車用空調機の送風
ファン駆動用モータの場合には、ブラシ１８、１８とコ
ンミテータ１０との摺接部が対向する、上記基板部１２
の内周縁と前記コンミテータ１０の外周縁との間の隙間
部分での空気の流速が遅い為、ブラシ１８、１８とコン
ミテータ１０との摺接に基づいてケース本体１内で発生
した異物、或は何らかの原因でこのケース本体１内に入
り込んだ異物がこのケース本体１外に排出されるのを防
止できる。

【００２５】又、ブラシ１８、１８とコンミテータ１０
とが、上記ブラシ基板１１に対して前端板５と反対側に
存在する為、これらブラシ１８、１８とコンミテータ１
０との摺接に基づいて発生する異音は上記ブラシ基板１
１及び前端板５に遮られ、モータの運転音が車室内に漏
れ出す事が極く少なくなる。

【００２６】

【発明の効果】本発明の自動車用空調機の送風ファン駆
動用モータは、以上に述べた通り構成され作用するの
で、次のの効果を得られる。 ブラシとコンミテータとの摺接等に基づいてケース
本体内で発生した異物、或は何らかの原因でこのケース
本体内に入り込んだ異物がこのケース本体外に排出され
るのを防止して、快適な自動車用空調機の実現に寄与で
きる。 ブラシとコンミテータとの摺接に基づいて発生する
異音が、ケース本体外に漏れ出すのを極力抑えて、低騒
音の自動車用空調機の実現に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す半部切断側面図。

【図２】図１の上方から見た平面図。

【図３】同じく下方から見た底面図。

【図４】送風ファンを取り付けた状態を示す上部断面
図。

【図５】ブラシホルダを設けたブラシ基板の底面図。

【図６】同じく側面図。

【図７】図５のＡ−Ａ断面図。

【符号の説明】 １ ケース本体 ２ ステータ ３ 後端板 ４ 給気隙間 ５ 前端板 ６ 回転駆動軸 ７ 下部滑り軸受 ８ 上部滑り軸受 ９ ロータ １０ コンミテータ １１ ブラシ基板 １２ 基板部 １３ 脚片 １４ 緩衝材 １５ 切り欠き １６ 凹部 １７ ブラシホルダ １８ ブラシ １９ コネクタ ２０ 端子 ２１ 通風路 ２２ 排気孔 ２３ 環状突壁 ２４ ラビリンスシール部 ２５ 送風ファン

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 5/10 H02K 5/24 H02K 7/14

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状のケース本体と、このケース本体
   の内周面に支持固定されたステータと、上記ケース本体
   の後端開口部に固定された後端板と、上記ケース本体の
   前端開口部に固定された前端板と、上記ケース本体の中
   心部に挿通され、その後端部を上記後端板に後側軸受に
   より、その中間部前端寄り部分を上記前端板に前側軸受
   により、それぞれ回転自在に支持された回転駆動軸と、
   この回転駆動軸の中間部で上記ステータの内周面に対向
   する部分に固定されたロータと、このロータに通電すべ
   く、このロータと上記前側軸受との間に設けられたコン
   ミテータと、上記ケース本体の内側でこのコンミテータ
   の外周面に対向する部分に、このコンミテータの直径方
   向に亙る変位を自在に支持され、その内端面をこのコン
   ミテータの外周面に弾性的に押し付けられたブラシとを
   備え、上記回転駆動軸の前端部で上記前端板の前面から
   突出した部分に送風ファンを固定した状態で使用される
   自動車用空調機の送風ファン駆動用モータに於いて、上
   記ケース本体の内側前端寄り部分で上記前端板と上記コ
   ンミテータとの間部分に固定された円輪状のブラシ基板
   と、このブラシ基板の片面で上記コンミテータと対向す
   る面に固定され、上記ブラシを上記直径方向に亙る変位
   自在に収納するブラシホルダと、上記ブラシ基板の外周
   縁と上記ケース本体若しくは上記前端板の内周面との間
   に設けられた通風路と、上記ブラシ基板の内周縁と上記
   コンミテータの外周縁との間に設けられた隙間と、上記
   前端板の中間部外周寄り部分に形成された排気孔と、上
   記ブラシ基板の他面でこの排気孔よりも上記直径方向の
   内側部分に全周に亙って設けられた環状突壁とを備え、
   この環状突壁の先端縁を上記前端板の内面で上記排気孔
   よりも直径方向内側部分に近接させ、この環状突壁の先
   端縁と上記前端板の内面とによりラビリンスシール部を
   構成しており、上記ケース本体の内側後端寄り部分に送
   られた空気のうち、一部が上記通風路を通じて、残部が
   上記隙間及びラビリンスシール部を通じて、それぞれ上
   記排気孔に向けて送られる事を特徴とする自動車用空調
   機の送風ファン駆動用モータ。