JP3750281B2

JP3750281B2 - 電動ファン装置

Info

Publication number: JP3750281B2
Application number: JP14677497A
Authority: JP
Inventors: 正信後藤; 章忠加藤; 純二杉浦; 恭紳平尾
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-06-04
Filing date: 1997-06-04
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2017-06-04
Also published as: JPH10339292A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用ラジエータやカーエアコン用コンデンサ等に装着され、モータにて冷却風をラジエータ等に通過させるとともにコントローラにてモータ回転数を制御する電動ファン装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５には、一般的な自動車用ラジエータ４０およびラジエータ４０に冷却風を送るための電動ファン装置４１を示す。電動ファン装置４１は、ファンモータ４２と、ファンブレード４３と、モータ回転数制御用コントローラ４４とを備えている。より詳しくは、冷却風の下流側においてファンモータ４２が支持され、ファンモータ４２の駆動にてファンブレード４３が回転して冷却風Ｗを発生させる。一方、箱型のモータ回転数制御用コントローラ４４は、基端部４４ａがファンモータ４２のエンドフレーム４２ａ外周部に固定されるとともに、先端側の放熱部（アルミニウム等よりなる放熱フィン部）４４ｂがファンモータ４２のエンドフレーム４２ａ外周部から外周側に突出している。そして、コントローラ４４の内部にはパワートランジスタ等が収納され、このパワーデバイスの発する熱が放熱部４４ｂにおいて冷却風Ｗと接触して放熱される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図６（図５のＢ矢視図）に示すように、前記コントローラ４４は一端がエンドフレーム４２ａに固定されるとともに他端が外周側に延び自由端となり、いわゆる片持ち梁構造となっているために、モータ４２の駆動に伴う振動により、片持ち梁構造のコントローラ４４においては固定端を支点にして自由端が振動してしまう。そして、場合によっては、コントローラ４４の根元部（取付部）が破損する虞がある。
【０００４】
特に、コントローラ４４の冷却性を向上させるために、冷却風Ｗが当たる放熱部４４ｂの面積を大きくした場合には、コントローラ４４の占有体積を一定とするためには厚みを薄くすることが必要となり、このようにコントローラ厚みを薄くすると、コントローラ４４の根元部（取付部）での強度が更に弱くなり、破損に至る可能性が大きくなる。
【０００５】
このようにコントローラ４４の取付けに際して耐振構造をとる必要があった。本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、ファンモータに取着されるコントローラの耐振性を向上させることができる電動ファン装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の電動ファン装置は、ファンモータの下流側外周面から突出されるコントローラの先端部に、該コントローラの構成素子の駆動に伴って発生する熱を放熱する放熱部と、コントローラの先端部をシュラウドに連結する取付片とを設けたことを特徴としている。
【０００７】
このような構成を採用することにより、箱型をなすモータ回転数制御用コントローラは、その基端部がファンモータにおける冷却風の下流側外周面に固定されるとともに、放熱部が前記ファンモータの下流側外周面から外側に突出するが、当該コントローラの先端部においては取付片によりシュラウド側と連結される。
【０００８】
従って、ファンモータの駆動に伴う振動によりコントローラの先端側が振動しようとするが、先端側がシュラウド側と連結されているため、コントローラの先端側の振動が抑制される。
【０００９】
この構造を採用するにあたり、請求項２に記載の発明は、前記コントローラの形状として四角形状をなし、対向する二辺のうちの一方の辺をファンモータの下流側端面に固定し、他の辺での両角部に前記第１の取付片を、それぞれ配置したことを特徴としている。
【００１０】
従って、四角形状をなすコントローラを用いた場合において、４つの角部が固定されることとなり、最小の取付箇所にて確実に振動を抑制できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に従って説明する。
本実施形態の電動ファン装置は、空冷式車載熱交換器としての自動車用ラジエータに装着されている。
【００１２】
図１には、自動車のフロントグリル部に配置されるラジエータ１、及び、ラジエータ１に冷却風Ｗを送るための電動ファン装置２の平面図を示す。
図２は、図１のラジエータ１及び電動ファン装置２を後方から見た図である（図１のＡ矢視図）である。
【００１３】
図１，２に示すように、ラジエータ１の背面にはシュラウド３が設けられている。シュラウド３はファンカバー４とシュラウドステー５とを有している。円筒状のファンカバー４はラジエータ１の背面に固定されるとともに、ラジエータ１の背面でのファンカバー４の外周部からラジエータ１の後方（即ち、冷却風Ｗの下流側）にシュラウドステー５が延設されている。より詳しくは、シュラウドステー５は４つの脚部６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄとモータ支持プレート部７とを有し、脚部６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの一端がラジエータ１の背面に固定され、他端にモータ支持プレート部７が一体形成されている。
【００１４】
シュラウドステー５のモータ支持プレート部７にはモータ挿入孔８（図２参照）が形成され、このモータ挿入孔８には、円柱状のファンモータ９が挿入されている。又、図２に示すように、ファンモータ９の外周面には、径方向外側に突出する３つの取付ブラケット１０（図２において、その２つを示す）が等角度間隔に形成され、各取付ブラケット１０がシュラウド３のモータ支持プレート部７に対してボルト１１にて固定されている。
【００１５】
又、図１に示すように、ファンモータ９は、後端部（エンドプレート）が冷却風Ｗの下流側を向くとともに、出力軸１２がラジエータ１に向いている。この出力軸１２にはファンブレード１３が駆動連結され、同ファンブレード１３は前述のシュラウド３のファンカバー４の内部に位置している。そして、ファンモータ９の駆動によりファンブレード１３が回転し、このファンブレード１３の回転により、ラジエータ１を通過する冷却風Ｗが発生する。
【００１６】
一方、図１，２に示すように、ファンモータ９の後端部には四角箱状をなすモータ回転数制御用コントローラ（以下、単にコントローラという）１４が機械的・電気的に連結されている。より詳しくは、図３に示すように、ファンモータ９の後端部の側面には雌型コネクタ１５が設けられるとともに、コントローラ１４には雄型コネクタ１６が設けられており、コントローラ１６の雄コネクタ１６をファンモータ９の雌コネクタ１５に挿入することにより、両者が電気的に接続される。又、ファンモータ９の後端部（冷却風Ｗの下流側端面）の外側面には、径方向外側に突出する取付片１７，１８が設けられるとともに、四角形状のコントローラ１４における対向する二辺のうちの一方の辺での両角部には取付用突起部１９，２０が形成されている。そして、コントローラ１４の雄コネクタ１６をファンモータ９の雌コネクタ１５に挿入した状態で、ボルト２１，２２が取付片１７，１８の貫通孔１７ａ，１８ａを貫通して取付用突起部１９，２０に形成したネジ孔１９ａ，２０ａに螺入され、ファンモータ９の後端部にコントローラ１５が固定されている。このとき、コントローラ１４は、基端部がファンモータ９の後端部に固定されるが、先端側はファンモータ９の外周面から外周側に突出することとなる。
【００１７】
又、コントローラ１４の内部には、モータ回転数制御回路（図示略）が内蔵され、この回路はパワートランジスタ等を含む各種デバイスにて構成されている。コントローラ１４にはコネクタ２３が備えられ、モータ回転数制御回路はコネクタ２３を介して車載バッテリからの電源電圧の供給を受けるとともにエンジン冷却水温信号等を入力する。そして、モータ回転数制御回路は水温等に応じたファン回転数となるようにファンモータ９をＰＷＭ方式により制御するようになっている。
【００１８】
さらに、図４に示すように、コントローラ１４におけるファンモータ９から径方向に突出する部位は、放熱部２４となっており、具体的には、アルミニウム等よりなる放熱フィン２５が形成されている。放熱部２４は前述のモータ回転数制御回路の構成素子（パワートランジスタ等）と熱的に結合しており、該素子（パワートランジスタ等）の駆動に伴い発生する熱が放熱部２４に伝播してくる。
【００１９】
このようにコントローラ１４は四角箱型をなし、その基端部がファンモータ９における冷却風Ｗの下流側端面外周部に固定されるとともに、先端側の放熱部２４がファンモータ９の下流側端面外周部から外周側に突出している。
【００２０】
さらに本実施の形態においては、図１，２に示すように、四角形状のコントローラ１４の先端部の両角部に先端側取付片２６，２７が延設されている。一方、前記シュラウド３のモータ支持プレート部７には、各先端側取付片２６，２７に対応するシュラウド側取付片２８，２９が延設されている。尚、各取付片２６〜２９は、板状をなしている。そして、組付ボルト３０により先端側取付片２６とシュラウド側取付片２８が連結固定されるとともに（図１参照）、組付ボルト３１により先端側取付片２７とシュラウド側取付片２９が連結固定されている。このように、コントローラ１４は、各先端側取付片２６，２７がそれぞれ対応したシュラウド取付片２８，２９に対して組付ボルト３０，３１にて固定される。
【００２１】
次に、このように構成された電動ファン装置２の作用を、以下に記載する。
コントローラ１４のモータ回転数制御回路はエンジン冷却水温信号等を入力して水温等に応じたファン回転数となるようにファンモータ９をＰＷＭ制御する。このファンモータ９の駆動に伴いファンブレード１３が回転して冷却風Ｗがラジエータ１を通過する。ラジエータ１において、冷却風Ｗにてウォータジャケットからの高温のエンジン冷却水が冷却され、ウォータジャケットへ戻される。又、コントローラ１４において、モータ回転数制御回路の構成素子（パワートランジスタ等）の発する熱はファンモータ９から径方向に突出する放熱部２４（放熱フィン２５）に伝えられ放熱される。この時、ファンモータ９の駆動による前記冷却風Ｗが接触して、より効率的に熱が逃がされる。
【００２２】
一方、コントローラ１４は、図２に示すように、基端側が取付片１７，１８および取付用突起部１９，２０にてファンモータ９側に固定され、先端側がファンモータ９の後端面外周から径方向外側に突出するが、先端側は取付片２６，２７および取付片２８，２９にてシュラウド３側に連結固定される。
【００２３】
よって、ファンモータ９の駆動に伴い振動が発生し、その振動はコントローラ１４に伝播し、コントローラ１４の基端部を支点として先端部が振動しようとするが、コントローラ１４は先端側取付片２６，２７とシュラウド取付片２８，２９とが連結されているため、その振動は抑制される。
【００２４】
又、ファンモータ９とコントローラ１４とは一体的に結合されており、かつ、ファンモータ９とコントローラ１４とを同じ構造物であるシュラウドステー５に取付けているので、ファンモータ９の駆動により振動が発生したときに、コントローラ取付部（図２での取付片２６，２７）とモータ取付部（図２での取付ブラケット１０）は同相で振動し、当該取付部に過大な応力が加わることがない。つまり、図２での取付片２６，２７と取付ブラケット１０を異なった構造物に取り付けると、モータの振動が加わった時に当該取付部に過大な応力が加わってしまうが、これを回避することができる。
【００２５】
上記したように、本実施の形態の電動ファン装置は、以下の特徴を有する。
（イ）コントローラ１４の先端部に取付片２６，２７を設け、この取付片２６，２７にてコントローラ１４の先端部をシュラウド３のモータ支持プレート部７に連結したので、箱型をなすコントローラ１４は、その基端部がファンモータ９における冷却風Ｗの下流側端面外周部に固定されるとともに、先端側の放熱部２４（放熱フィン２５）がファンモータ９の下流側端面外周部から外周側に突出するが、コントローラ１４の先端部においては取付片２６，２７によりシュラウド３のモータ支持プレート部７と連結される。その結果、ファンモータ９の駆動に伴う振動によりコントローラ１４の先端側が振動しようとするが、先端側がシュラウド３のモータ支持プレート部７と連結されているため、コントローラ１４の先端側の振動が抑制される。
【００２６】
（ロ）コントローラ１４の形状として四角形状をなし、対向する二辺のうちの一方の辺をファンモータ９の下流側端面に固定し、他の辺での両角部に取付片２６，２７を、それぞれ配置したので、四角形状をなすコントローラを用いた場合において、４つの角部が固定されることとなり、最小の取付箇所にて確実に振動を抑制できる。
【００２７】
尚、本発明は上記形態に限定されることはなく、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で以下のようにしてもよい。
（１）上記実施の形態では、電動ファン装置１をラジエータ２に備えたが、カーエアコン用コンデンサ等に備えてもよい。
【００２８】
（２）上記実施の形態では、コントローラ１４の角部に形成された先端側取付片２６，２７とシュラウド３側のシュラウド取付片２８，２９とを組付ボルト３０，３１にて２箇所で固定したが、固定箇所はこの数に限定されない。例えば、１箇所であってもよい。又、角部でなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態におけるラジエータ及び電動ファン装置の平面図。
【図２】図１のＡ矢視図。
【図３】ファンモータとコントローラの分解斜視図。
【図４】電動ファン装置の一部拡大図。
【図５】従来の電動ファン装置の概略構成図。
【図６】図５におけるＢ矢視図。
【符号の説明】
１…ラジエータ、３…シュラウド、９…ファンモータ、１３…ファンブレード、１４…コントローラ、２４…放熱部、２６，２７…取付片、Ｗ…冷却風。

Claims

冷却風の通過により熱交換を行う空冷式車載熱交換器における冷却風の下流側においてシュラウドにて支持されたファンモータと、
前記ファンモータに駆動連結され、回転により冷却風を発生するファンブレードと、
箱型をなし、その基端部が前記ファンモータにおける冷却風の下流側外周面に固定されるとともに、先端側が前記ファンモータの下流側外周面から外側に突出するように配されるモータ回転数制御用コントローラと
を備えた電動ファン装置であって、
前記コントローラの前記ファンモータの下流側外周面から突出される部位には、該コントローラの構成素子の駆動に伴って発生する熱を放熱する放熱部と、該コントローラの先端部を前記シュラウドに連結する取付片とを設けたことを特徴とする電動ファン装置。
前記コントローラは四角形状をなし、対向する二辺のうちの一方の辺を前記ファンモータの下流側端面に固定し、他の辺での両角部に前記取付片を、それぞれ配置したことを特徴とする請求項１に記載の電動ファン装置。