JP5402892B2 - Heat dissipation structure of load drive control device - Google Patents
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Description
本発明は、負荷駆動制御装置の放熱構造に関するものである。 The present invention relates to a heat dissipation structure for a load drive control device.
従来、電動送風機において、ブロアモータと、ブロアモータの回転軸の先端側に支持されている送風ファンと、ブロアモータのハウジングの外周側に設けられたフランジ部と、ブロアモータを駆動する駆動電圧を出力する負荷駆動制御装置とを備えたものがある(例えば、特許文献1)。 Conventionally, in an electric blower, a blower motor, a blower fan supported on the tip end side of the rotation shaft of the blower motor, a flange portion provided on the outer peripheral side of the blower motor housing, and a load drive that outputs a drive voltage for driving the blower motor Some have a control device (for example, Patent Document 1).
上記特許文献1に記載のものでは、負荷駆動制御装置をフランジ部に搭載することにより、負荷駆動制御装置を送風ファンの軸方向に配置して、送風ファンから直接に吹かれる風により負荷駆動制御装置を冷却する構成としている。このため、ブロアモータが小型化してフランジ部が縮小化された場合には、負荷駆動制御装置をフランジ部に搭載することができなくなる。 In the thing of the said patent document 1, by mounting a load drive control apparatus in a flange part, load drive control apparatus is arrange | positioned in the axial direction of a ventilation fan, and load drive control is carried out by the wind blown directly from a ventilation fan. The apparatus is configured to cool. For this reason, when the blower motor is downsized and the flange portion is reduced, the load drive control device cannot be mounted on the flange portion.
本発明は上記点に鑑みて、負荷駆動制御装置をフランジ部以外に搭載するとともに、負荷駆動制御装置の冷却を可能にした負荷駆動制御装置の放熱構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a heat dissipation structure for a load drive control device in which the load drive control device is mounted in addition to the flange portion and the load drive control device can be cooled.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、電動モータを駆動する負荷駆動制御装置から発生する熱を放熱する放熱構造であって、
前記電動モータは、ハウジングにロータを収納して構成されており、
前記負荷駆動制御装置が前記ハウジングの内側に固定され、前記ハウジングが前記負荷駆動制御装置から発生する熱を放熱する放熱器を構成していることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is a heat dissipation structure for radiating heat generated from a load drive control device that drives an electric motor,
The electric motor is configured by housing a rotor in a housing,
The load drive control device is fixed inside the housing, and the housing constitutes a radiator that dissipates heat generated from the load drive control device.
この発明によれば、負荷駆動制御装置がハウジングの内側に固定されているので、ハウジングが大きな放熱面積を有する放熱器として機能し、ハウジングが負荷駆動制御装置からの熱を多く放熱することができる。したがって、負荷駆動制御装置をフランジ部に搭載しなくても、負荷駆動制御装置の冷却を可能にした負荷駆動制御装置の放熱構造を提供することができる。 According to the present invention, since the load drive control device is fixed inside the housing, the housing functions as a radiator having a large heat radiation area, and the housing can dissipate much heat from the load drive control device. . Therefore, it is possible to provide a heat dissipation structure for a load drive control device that can cool the load drive control device without mounting the load drive control device on the flange portion.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の負荷駆動制御装置の放熱構造において、前記電動モータは、前記ロータの回転に伴ってその回転軸の軸方向から吸い込んだ空気により径方向外側にロータ風を発生するように構成されており、このロータ風により前記負荷駆動制御装置が冷却されるようになっていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the heat dissipation structure of the load drive control device according to the first aspect, the electric motor is radially outward by the air sucked from the axial direction of the rotating shaft as the rotor rotates. The rotor is configured to generate a rotor wind, and the load drive control device is cooled by the rotor wind.
この発明によれば、負荷駆動制御装置は、ロータ風により冷却されるので、負荷駆動制御装置からの熱を効率的に放熱することができる。 According to this invention, since the load drive control device is cooled by the rotor wind, the heat from the load drive control device can be efficiently radiated.
請求項3に記載の発明では、請求項1または2に記載の負荷駆動制御装置の放熱構造において、前記ハウジングの内周面に前記電動モータのステータを構成する第1、第2の永久磁石が配置されており、前記負荷駆動制御装置は、前記第1、第2の永久磁石の間の前記ハウジングの内周面に固定されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the heat dissipation structure of the load drive control device according to the first or second aspect, the first and second permanent magnets constituting the stator of the electric motor are formed on the inner peripheral surface of the housing. It is arrange | positioned and the said load drive control apparatus is being fixed to the internal peripheral surface of the said housing between the said 1st, 2nd permanent magnet.
この発明によれば、ハウジング内において空いたスペースを利用して負荷駆動制御装置を配置することができる。このため、負荷駆動制御装置を含む電動モータの体格の大型化を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to arrange the load drive control device using a space that is free in the housing. For this reason, the enlargement of the physique of the electric motor including the load drive control device can be suppressed.
請求項4に記載の発明では、請求項1ないし3のいずれか1つに記載の負荷駆動制御装置の放熱構造において、前記ハウジングにおいて、内側に前記負荷駆動制御装置が固定された部位の外側に、冷却フィンが設けられていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the heat dissipation structure for the load drive control device according to any one of the first to third aspects, in the housing, outside the portion where the load drive control device is fixed inside. A cooling fin is provided.
この発明によれば、ハウジングに設けられた冷却フィンにより、負荷駆動制御装置からの熱をより多く放熱することができる。 According to this invention, more heat from the load drive control device can be dissipated by the cooling fins provided in the housing.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1、図2、図3に本発明に係る駆動装置の放熱構造が適用された電動送風機1の一実施形態を示す。図1は電動送風機1の部分断面図であり、図2は図1中A−A断面である。図3は電動送風機1の外形図である。 1, 2, and 3 show an embodiment of an electric blower 1 to which a heat dissipation structure for a drive device according to the present invention is applied. FIG. 1 is a partial cross-sectional view of the electric blower 1, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 3 is an external view of the electric blower 1.
電動送風機1は、車載空調装置を構成するもので、図1に示すように、シロッコファン2、電動モータ3、および負荷駆動制御装置(駆動装置)4を備える。シロッコファン2は、そのボス部2aによって電動モータ3の回転軸3aの先端側に支持されている。シロッコファン2は、回転軸3aの軸方向一方側(図中上側)から吸入する空気を回転軸3aの径方向外側に吹き出す遠心式送風機である。
電動モータ3は、直流モータを構成するもので、図1および図2に示すように、ハウジング10、およびロータ20、ステータ30を備える。
The electric blower 1 constitutes an in-vehicle air conditioner, and includes a
The
ハウジング10は、図1に示すように、ハウジング本体11と蓋部12とから構成されているモータハウジングである。ハウジング本体11は、円筒状に形成されている。ハウジング本体11は、その軸線方向の一方側(図示上側)に開口し、かつ軸線方向の他方側(図示下側)に底部11aを有するものである。
As shown in FIG. 1, the
ハウジング本体11の内周面11cには、図2に示すように、径方向外側(図中左側)に凹む凹部13が設けられている。凹部13の底面13aは、平面状に形成されて、後述するように負荷駆動制御装置4に接触する接触面を構成している。
As shown in FIG. 2, the inner
ハウジング本体11の外周面11dのうち底面13aに対して径方向外側には、凹凸部を構成する冷却フィン14が設けられている。冷却フィン14は、図2および図3に示すように、複数の凹部14aと複数の凸部14bとから構成されている。
凹部14aは、電動モータ3の回転軸3aの軸方向(図3中上下方向)に亘って、底面13a側(図3中紙面垂直方向奥側)に凹むように形成されている。凸部14bは、電動モータ3の回転軸3aの軸方向に亘って、底面13aと反対側(図3中紙面垂直方向手前側)に突出するように形成されている。複数の凹部14aと複数の凸部14bとは、互いに交互になるように並べられている。本実施形態における冷却フィン14は、8つの凸部14bと7つの凹部14aとから構成されている。
The
ハウジング本体11の外周面11dには、図2に示すように、取付部11e、11fが設けられている。取付部11e、11fは、板部材であって、ハウジング本体11の外周面11dから径方向外側にそれぞれ突出するように形成されている。取付部11e、11fには、それぞれ穴部11gが形成されている。取付部11e、11fは、電動モータ3を車載空調装置のケーシング(図示省略)に支持するためのエアコンユニット取付部を構成する。
As shown in FIG. 2, mounting
図1の蓋部12は、ハウジング本体11の軸方向一方側(図1中上側)の開口部を覆うように設けられている。蓋部12には、回転軸3aを貫通させるための穴部12aが設けられている。
The
回転軸3aは、図1に示すように、ハウジング10内に配置されており、回転軸3aは、その軸方向がハウジング本体11の軸線方向に一致している。回転軸3aはその軸方向一方側の先端側が、蓋部12の穴部12aを通してハウジング10の外側に突出している。回転軸3aは、軸受け4a、4bにより回転自在に支持されている。軸受け4aは、回転軸3aの軸方向一方側(図示上側)に配置され、軸受け4bは回転軸3aの軸方向他方側(図示下側)に配置されている。軸受け4aは、蓋部12の穴部12aに嵌め込まれて蓋部12により支持され、軸受け4bは、ハウジング本体11により支持されている。
As shown in FIG. 1, the
ロータ20は、図2に示すように、ロータコア21を備える。ロータコア21は、図2中の矢印Bの破断部分に示すように、筒部23と、複数個の凸部24とから構成されている。矢印Bの破断部分は、後述するようにロータコア21に巻かれたコイル26の一部を破いた状態を示している。筒部23の中空部(図示省略)には回転軸3aが嵌め込まれている。複数個の凸部24は、筒部23の軸線方向(図2中紙面垂直方向)に亘って、筒部23から径方向外周側に突出するように形成されている。複数の凸部24は、それぞれTの字状に形成されている。複数個の凸部24は、筒部23の円周方向に並べられている。これにより、複数個の凸部24のうち隣り合う2つの凸部24には凹部25が形成されていることになる。本実施形態のロータコア21は、13個の凸部24と12個の凹部25とを有している。ロータコア21の筒部23には、コイル26が各凹部25内を通るように巻かれている。コイル26は、後述するように、回転磁界を発生させるもので、その端部が整流子(図示省略)に接続されている。
As shown in FIG. 2, the
ステータ30は、永久磁石30a、30bから構成されている。永久磁石30a、30bは、図2に示すように、円弧状に形成されたもので、ハウジング本体11の内周面11cに配置されている。永久磁石30a、30bは、互いに、ロータ20を介して対向するように配置されている。
The
負荷駆動制御装置4は、MOSFET、および制御回路等から構成され、電源装置(図示省略)の出力電圧に基づき、電子制御装置(図示省略)からの指令にしたがって電動モータ3を駆動するための駆動電圧を出力する。これに加えて、負荷駆動制御装置4には、電源装置の出力電圧を安定化するための平滑回路が設けられている。
The load
負荷駆動制御装置4は、ハウジング本体11の内周面11cにおいて、永久磁石30aに対して円周方向一方側(図2中反時計回り方向)で、かつ永久磁石30bに対して円周方向他方側(図2中時計回り方向)に位置する。
On the inner
本実施形態の負荷駆動制御装置4は、図4に示すように、長方形の板状に形成されたIC本体40とリード41〜45とから構成されたモールド型ICである。IC本体40は、図2に示すように、ハウジング本体11の凹部13内に配置されている。IC本体40はその表面42bをロータ20側に向けて配置されている。IC本体40はその裏面42aがハウジング本体11の凹部13の底面13aに向けて配置されている。IC本体40の裏面42aがハウジング本体11の凹部13の底面13aに対して接着剤による接着により固定されている。
As shown in FIG. 4, the load
リード41、42、43は、IC本体40から回転軸3aの軸方向一方側(図1中下側)に出るように形成されている。リード41は、図1に示すように、L字状に形成されて、コネクタ52において対応するL字状端子52aに接続されている。リード42、43は、リード41と同様、L字状に形成されて、コネクタ52において対応するL字状端子(図示省略)にそれぞれ接続されている。
The leads 41, 42, and 43 are formed so as to protrude from the
リード41は、バッテリ端子を構成するもので、コネクタ52および電線53を介して電源装置のプラス電極に接続されている。リード43は、グランド端子を構成するもので、コネクタ52および電線53を介して電源装置のマイナス電極に接続されている。リード42は、入力信号端子を構成するもので、コネクタ52および電線53を介して電子制御装置に接続されている。コネクタ52は、ハウジング本体11の底部11aの穴部に嵌め込まれている。
The
図4のリード44、45は、2つの中継端子(図1中に一方の中継端子46のみ示す)を介してブラシ(図示省略)にそれぞれ接続されている。2つの中継端子はそれぞれL字状に形成されて、ハウジング10に支持されている。ブラシは、ハウジング10に支持されて、コンミテータ(整流子)50(図1参照)に接触した状態で、負荷駆動制御装置4から出力される駆動電圧を整流子に与える。
4 are connected to a brush (not shown) via two relay terminals (only one
次に本実施形態の作動について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
まず、負荷駆動制御装置4が電源装置の出力電圧に基づいて駆動電圧を出力する。この駆動電圧がブラシを介して整流子に対して与えられると、ロータ20のコイル26には電流が流れる。このとき、コイル26には、ステータにより生じる磁界と当該電流とに基づく回転力が発生する。これに伴い、ロータ20が回転軸3aを回転させる。このため、回転軸3aがシロッコファン2を回転させる。
First, the load
ここで、負荷駆動制御装置4が駆動電圧を出力する際に、熱を発生する。この熱はIC本体40の裏面42から凹部13の底面13aを通してハウジング10に伝えられる。このため、IC本体40からの熱はハウジング10から放熱される。特に、ハウジング10のハウジング本体11のうち負荷駆動制御装置4に対して径方向外側に位置する冷却フィン14からは多くの熱が放熱される。
Here, heat is generated when the load
これに加えて、ロータ20が回転する際に複数個の凸部24の回転に伴って、回転軸3aの軸方向から吸い込んで径方向外側に空気の流れが発生する。この空気の流れは、ロータ風として負荷駆動制御装置4のIC本体40に吹き付けられる。
In addition to this, when the
以上説明した本実施形態によれば、電動モータ3を駆動する負荷駆動制御装置4が、電動モータ3のハウジング本体11の内周面11cに配置されている。負荷駆動制御装置4から発生する熱はハウジング10から放熱されるので、ハウジング10は、大きな放熱面積を有する放熱器として機能することになる。すなわち、負荷駆動制御装置4をハウジング10に直接搭載することで冷却効果を高めることができる。このため、本実施形態におけるフランジ部が縮小化された電動モータ3に対応した負荷駆動制御装置4の冷却が可能になる。
According to the present embodiment described above, the load
本実施形態の電動モータ3のハウジング本体11のうち負荷駆動制御装置4に対して径方向外側には、複数個の凸部と複数個の凹部とからなる冷却フィン14が設けられている。このため、負荷駆動制御装置4からの熱を放熱させる性能(すなわち、放熱性)を高めることができる。したがって、負荷駆動制御装置4を効率的に冷却することができる。
Cooling
本実施形態では、電動モータ3のロータ20が回転する際に複数個の凸部24の回転に伴ってロータ風を負荷駆動制御装置4のIC本体40に吹き付けることができる。すなわち、ハウジング本体11内側に負荷駆動制御装置4を搭載させることで、ロータ20からの風による負荷駆動制御装置4の冷却が可能になる。
したがって、負荷駆動制御装置4をより一層効率的に冷却することができる。
In the present embodiment, when the
Therefore, the load
本実施形態の負荷駆動制御装置4は、電動モータ3のハウジング10のハウジング本体11の内周面11cにおいて、永久磁石30aに対して円周方向一方側で、かつ永久磁石30bに対して円周方向他方側に位置する。したがって、ハウジング10内において、空いたスペースを利用して負荷駆動制御装置4を配置することができる。このため、負荷駆動制御装置4を含む電動送風機1としてその体格の大型化を抑制することができる。
The load
本実施形態では、冷却フィン14をハウジング10のハウジング本体11に設けた例について説明したが、これに代えて、図5に示すようにしてもよい。図5では、冷却フィン14および凹部13を構成してこの凹部13により負荷駆動制御装置4を支える支持部材14Aをハウジング本体11とは別に設け、支持部材14Aがハウジング本体11に設けられた穴部110を覆うように配置されている。
In the present embodiment, the example in which the
本実施形態では、ハウジング本体11の内周面11cに凹部13を設け、この凹部13にて負荷駆動制御装置4を支える例を示したが、これに代えて、図6、図7に示すように、負荷駆動制御装置4を配置してもよい。図6は、正面図であって、電動送風機1のハウジング本体11内部を示している。図7は、図6中のA矢視図であって、底部11a側からハウジング本体11の内部を示す下面図である。
In the present embodiment, the
負荷駆動制御装置4はハウジング本体11の底部11aの内表面11hに配置されている。図6、図7に示す負荷駆動制御装置4のIC本体40は、回転軸3aの軸方向から視て扇状(図7参照)に形成されている。リード44、45には、それぞれ、中継端子44a、45aが接続されている。中継端子44a、45aは、それぞれ、回転軸3aの軸方向に延出するように形成されている。中継端子44a、45aの先端側は、コンミテータ50の近傍に位置するもので、ブラシ(図示省略)を介してコンミテータ50にそれぞれ接続されている。
The load
本実施形態では、電動モータ3として直流モータを用いた例を示したが、これに代えて、電動モータ3として交流モータを用いてもよい。この場合、負荷駆動制御装置4は電源装置の出力電圧に基づいて交流電流を交流モータに出力するインバータ回路を構成することになる。
In the present embodiment, an example in which a DC motor is used as the
本実施形態では、本発明に係る負荷駆動制御装置の放熱構造を電動送風機1に適用した例を示したが、負荷駆動制御装置4を電動モータ3のハウジング10の内壁に配置してハウジング10を負荷駆動制御装置4の放熱器として機能させるものであるならば、本発明に係る負荷駆動制御装置の放熱構造を如何なる装置に適用してもよい。
In this embodiment, although the example which applied the heat dissipation structure of the load drive control apparatus which concerns on this invention to the electric blower 1 was shown, the load
1 電動送風機
2 シロッコファン
3 電動モータ
3a 回転軸
4 負荷駆動制御装置
10 ハウジング
11 ハウジング本体
12 蓋部
14 冷却フィン
14a、14b 凸部
20 ロータ
21 ロータコア
22 中空部
23 筒部
24 凸部
26 コイル
30 ステータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記電動モータは、ハウジングにロータを収納して構成されており、
前記負荷駆動制御装置が前記ハウジングの内側に固定され、前記ハウジングが前記負荷駆動制御装置から発生する熱を放熱する放熱器を構成していることを特徴とする負荷駆動制御装置の放熱構造。 A heat dissipation structure that dissipates heat generated from a load drive control device that drives an electric motor,
The electric motor is configured by housing a rotor in a housing,
A heat dissipation structure for a load drive control device, wherein the load drive control device is fixed inside the housing, and the housing constitutes a heat radiator that dissipates heat generated from the load drive control device.
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