JP5884609B2

JP5884609B2 - Electric fan device

Info

Publication number: JP5884609B2
Application number: JP2012088488A
Authority: JP
Inventors: 俊勝近藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-04-09
Filing date: 2012-04-09
Publication date: 2016-03-15
Anticipated expiration: 2032-04-09
Also published as: JP2013219926A

Description

本発明は、車両のラジエータへの送風等に用いられる電動ファン装置に関するものである。 The present invention relates to an electric fan device used for blowing air to a radiator of a vehicle.

従来、車両に用いられる電動ファン装置は、電動モータがシュラウドに保持され、電動モータの回転軸にファンが結合されている。また、電動モータのハウジングには、ハウジングの内部に冷却風を流通させるための通風口が形成されている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, in an electric fan device used in a vehicle, an electric motor is held by a shroud, and a fan is coupled to a rotating shaft of the electric motor. Moreover, the ventilation hole for distribute | circulating cooling air to the inside of a housing is formed in the housing of an electric motor (for example, refer patent document 1).

さらに、電動モータのエンドハウジング側から、電動モータの本体ハウジングとシュラウドとの隙間を介して、エンドハウジングと反対側の部位（すなわちファン側）へ水が浸入するのを防止するために、本体ハウジングとシュラウドとの隙間およびエンドハウジング側を覆う防水カバーを設けた電動ファン装置も実用化されている。なお、この防水カバーには、通風口が形成されている。 Further, in order to prevent water from entering from the end housing side of the electric motor to the portion (that is, the fan side) opposite to the end housing through the gap between the main housing of the electric motor and the shroud, the main body housing An electric fan device provided with a waterproof cover covering the gap between the shroud and the end housing side has also been put into practical use. The waterproof cover has a ventilation opening.

特開２００８−３０６９１７号公報JP 2008-306917 A

しかしながら、電動モータの内部を冷却するモータ冷却風は防水カバーの通風口も通過するため、その分通風抵抗が増大して冷却風量が減少し、電動モータ冷却性能が低下するという問題があった。 However, since the motor cooling air that cools the inside of the electric motor also passes through the ventilation port of the waterproof cover, there is a problem that the ventilation resistance is increased by that amount, the amount of cooling air is decreased, and the electric motor cooling performance is lowered.

本発明は上記点に鑑みて、防水性とモータ冷却性能の両立を図ることを目的とする。 An object of this invention is to aim at coexistence of waterproofness and motor cooling performance in view of the said point.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ハウジング部材（１１、１２、１３）およびハウジング部材から突出する回転軸（１４）を有する電動モータ（１）と、回転軸の突出端部に結合されて回転駆動され空気を送風するファン（２）と、電動モータを保持するとともにファンの送風空気のガイド作用を果たすシュラウド（３）とを備え、シュラウドは、ハウジング部材の外周部を囲む円環部（３２）を有し、ハウジング部材におけるファンとは反対側の端部であるエンドハウジング（１３）に、ハウジング部材の内部に冷却風を流通させるための通風口（１３１）が形成された電動ファン装置であって、ハウジング部材の外周面と円環部の内周面との隙間を塞ぐ防水部材（４）が、ハウジング部材の外周側に配置され、ハウジング部材のうちエンドハウジング（１３）の部分は防水部材（４）により覆われていないことを特徴とする。
To achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided an electric motor (1) having a housing member (11, 12, 13) and a rotating shaft (14) protruding from the housing member, and a protruding end of the rotating shaft. And a fan (2) that is driven to rotate and is blown by air, and a shroud (3) that holds the electric motor and guides the air blown by the fan. A vent hole (131) for circulating cooling air inside the housing member is formed in the end housing (13), which has an annular portion (32) surrounding the housing member, which is the end of the housing member opposite to the fan. an electric fan unit which is waterproof member for closing the gap between the inner circumferential surface of the outer peripheral surface and the circular portion of the housing member (4) is disposed on the outer peripheral side of the housing member, Howe Portion of the end housing (13) of the ring member is characterized in that it is not covered by the waterproof member (4).

これによると、防水部材により、ハウジング部材の外周面と円環部の内周面との隙間を介しての水の浸入を防止ないしは抑制することができる。また、防水部材は、ハウジング部材の外周側に配置されていて、エンドハウジング側を覆っていないため、従来装置における防水カバーの通風口を冷却風が通過する際の通風抵抗は発生せず、したがって、電動モータに導入される冷却風量が増加して電動モータの冷却性能が向上する。 According to this, the waterproof member can prevent or suppress the intrusion of water through the gap between the outer peripheral surface of the housing member and the inner peripheral surface of the annular portion. Further, since the waterproof member is disposed on the outer peripheral side of the housing member and does not cover the end housing side, the ventilation resistance when the cooling air passes through the ventilation port of the waterproof cover in the conventional device does not occur. The amount of cooling air introduced into the electric motor increases and the cooling performance of the electric motor improves.

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の一実施形態に係る電動ファン装置の正面図である。It is a front view of the electric fan apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。It is II-II sectional drawing of FIG. 図２の電動モータのＡ矢視図である。FIG. 3 is a view of the electric motor of FIG. 図１の防水カバーの拡大図である。It is an enlarged view of the waterproof cover of FIG. 図４の右側面図である。FIG. 5 is a right side view of FIG. 4.

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、図示の上下、前後の各矢印は車両搭載状態での方向を示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the up and down and front and rear arrows in the figure indicate directions in the vehicle mounted state.

図１〜図３において、電動モータ１はその軸方向が車両前後方向（水平方向）に向くようにして車両に搭載される。電動モータ１は、一般にヨークハウジングと称される鉄製の円筒状の本体ハウジング１１を有している。この本体ハウジング１１の軸方向一端側（図２の紙面右側）の開口端部には、この開口端部を覆うように円板状のファン側ハウジング１２が固定され、本体ハウジング１１の軸方向他端側（図２の紙面左側）の開口端部には、この開口端部を覆うように円板状のエンドハウジング１３が固定される。なお、本体ハウジング１１、ファン側ハウジング１２、およびエンドハウジング１３は、本発明のハウジング部材を構成している。 1 to 3, the electric motor 1 is mounted on a vehicle such that its axial direction is in the vehicle longitudinal direction (horizontal direction). The electric motor 1 has an iron cylindrical main body housing 11 generally called a yoke housing. A disk-shaped fan-side housing 12 is fixed to an opening end of the main body housing 11 on one axial end side (right side in FIG. 2) so as to cover the opening end. A disc-shaped end housing 13 is fixed to the opening end on the end side (left side in FIG. 2) so as to cover the opening end. The main body housing 11, the fan side housing 12, and the end housing 13 constitute a housing member of the present invention.

ファン側ハウジング１２には、モータ内部の空気をファン２における円板状ボス部２１の内側領域２２へ排出するための排気通風口１２１が、周方向に沿って所定間隔で複数（本例では４個）設けられている。 The fan-side housing 12 has a plurality of exhaust vent holes 121 for discharging the air inside the motor to the inner region 22 of the disk-shaped boss portion 21 in the fan 2 at a predetermined interval along the circumferential direction (4 in this example). Pieces).

エンドハウジング１３には、モータ外部からモータ内部に空気を導入するための吸気通風口１３１が、周方向に沿って所定間隔で複数（本例では４個）設けられている。 The end housing 13 is provided with a plurality (four in this example) of intake air vents 131 for introducing air from the outside of the motor into the motor at predetermined intervals along the circumferential direction.

本体ハウジング１１の内周面には、環状の磁石からなる固定子（図示せず）が固定されている。そして、固定子の内周側には巻線を備えた回転子（図示せず）が同心状に回転可能に配置され、この回転子の中心部には回転軸１４が一体に設けられている。 A stator (not shown) made of an annular magnet is fixed to the inner peripheral surface of the main body housing 11. A rotor (not shown) provided with a winding is disposed concentrically on the inner peripheral side of the stator, and a rotating shaft 14 is integrally provided at the center of the rotor. .

この回転軸１４の一端側は、ファン側ハウジング１２の貫通穴を通過してファン側ハウジング１２の外側に突出している。そして、回転軸１４の突出端部にファン２の円板状ボス部２１が結合されている。このファン２は、より詳細には軸流型送風ファンであり、電動モータ１にて回転駆動されて、車両前方から後方に向かって空気を送風する。 One end side of the rotating shaft 14 passes through the through hole of the fan side housing 12 and protrudes to the outside of the fan side housing 12. The disk-shaped boss portion 21 of the fan 2 is coupled to the protruding end portion of the rotating shaft 14. More specifically, the fan 2 is an axial flow type fan and is driven to rotate by the electric motor 1 to blow air from the front of the vehicle to the rear.

本体ハウジング１１の外周面には、ブラケット部材１５が固定されている。このブラケット部材１５には、ねじ１６を通すねじ通し孔１５１が周方向に沿って複数（本例では３個）形成されている。そして、ブラケット部材１５をシュラウド３の内周側円環部３２にねじ１６にて固定することにより、送風ファン１６を含む電動モータ１全体をシュラウド３に固定している。 A bracket member 15 is fixed to the outer peripheral surface of the main body housing 11. A plurality of screw holes 151 (three in this example) are formed in the bracket member 15 along the circumferential direction. Then, by fixing the bracket member 15 to the inner ring portion 32 of the shroud 3 with screws 16, the entire electric motor 1 including the blower fan 16 is fixed to the shroud 3.

シュラウド３は、ラジエータ（図示せず）に取り付けられる樹脂製の部材であって、ファン２の送風空気のガイド作用を果たすとともに、電動モータ１を固定する固定部材としての役割を果たものである。 The shroud 3 is a resin member attached to a radiator (not shown), and serves as a guide member for the blown air of the fan 2 and serves as a fixing member for fixing the electric motor 1. .

このシュラウド３は、ファン２の外周側を覆う円筒状の外周側円環部３１と、本体ハウジング１１の外周部を囲む円板状の内周側円環部３２と有し、この外周側円環部３１と内周側円環部３２との間を複数本（本例では４本）の放射状に配置されるアーム部３３により一体に連結する構成になっている。 The shroud 3 includes a cylindrical outer ring portion 31 that covers the outer periphery of the fan 2 and a disk-shaped inner ring portion 32 that surrounds the outer periphery of the main body housing 11. The ring portion 31 and the inner ring portion 32 are integrally connected by a plurality (four in this example) of radially arranged arm portions 33.

本体ハウジング１１の外周面には、本体ハウジング１１の外周面と内周側円環部３２の内周面との隙間を塞ぐ防水部材としての防水カバー４が配置されている。 On the outer peripheral surface of the main body housing 11, a waterproof cover 4 is disposed as a waterproof member that closes a gap between the outer peripheral surface of the main body housing 11 and the inner peripheral surface of the inner peripheral ring portion 32.

図４、図５に示すように、防水カバー４は、樹脂にて有底円筒状に形成されている。防水カバー４の円筒部外周面には、ブラケット部４１が１個形成され、スナップフィット部４２が２箇所形成されている。ブラケット部４１には、ねじ１６を通すねじ通し孔４３が形成されるとともに、ねじ通し孔４３を囲むようにして円環状の金属製のカラー４４がインサート成形により一体化されている。 As shown in FIGS. 4 and 5, the waterproof cover 4 is formed in a bottomed cylindrical shape with resin. One bracket portion 41 is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the waterproof cover 4, and two snap fit portions 42 are formed. The bracket portion 41 is formed with a screw-through hole 43 through which the screw 16 is passed, and an annular metal collar 44 is integrated by insert molding so as to surround the screw-through hole 43.

防水カバー４の底部中心部には、本体ハウジング１１が挿入される貫通孔４５が形成されている。貫通孔４５の内径は、本体ハウジング１１の外周面との隙間が極力小さくなるように設定されている。防水カバー４の隅部（すなわち円筒部と底部の接続部）における周方向の一部には、水抜き口４６が多数形成されている。 A through hole 45 into which the main body housing 11 is inserted is formed at the center of the bottom of the waterproof cover 4. The inner diameter of the through hole 45 is set such that the gap with the outer peripheral surface of the main body housing 11 is as small as possible. Many drain openings 46 are formed in a part of the circumferential direction in the corner portion of the waterproof cover 4 (that is, the connecting portion between the cylindrical portion and the bottom portion).

そして、図１、図２に示すように、貫通孔４５に本体ハウジング１１を挿入した状態で、スナップフィット部４２をシュラウド３に形成された係合孔（図示せず）に挿入するとともに、ねじ１６によりブラケット部４１およびブラケット部材１５を内周側円環部３２に共締めしている。これにより、防水カバー４をシュラウド３に固定している。 1 and 2, with the body housing 11 inserted into the through hole 45, the snap fit portion 42 is inserted into an engagement hole (not shown) formed in the shroud 3, and the screw 16, the bracket portion 41 and the bracket member 15 are fastened together with the inner circumferential ring portion 32. Thus, the waterproof cover 4 is fixed to the shroud 3.

防水カバー４をシュラウド３に固定した状態では、防水カバー４における円筒部開口側端面（すなわち外周部）が内周側円環部３２に当接し、また、貫通孔４５の内周面と本体ハウジング１１の外周面との隙間が極力小さくなっているため、本体ハウジング１１の外周面と内周側円環部３２の内周面との隙間はほぼ塞がれている。さらに、防水カバー４をシュラウド３に固定した状態では、防水カバー４の水抜き口４６は下方に位置している。 In a state where the waterproof cover 4 is fixed to the shroud 3, the cylindrical portion opening side end surface (that is, the outer peripheral portion) of the waterproof cover 4 abuts on the inner peripheral side annular portion 32, 11, the gap between the outer peripheral surface of the main body housing 11 and the inner peripheral surface of the inner peripheral side annular portion 32 is almost closed. Furthermore, in a state where the waterproof cover 4 is fixed to the shroud 3, the water drain port 46 of the waterproof cover 4 is positioned below.

次に、本実施形態の作動を説明する。電動モータ１に通電すると回転軸１４とともにファン２が回転し、ラジエータを通過する空気流が発生する。従って、ラジエータ内を循環するエンジン冷却水と送風空気との間で熱交換が行われ、エンジン冷却水が冷却される。 Next, the operation of this embodiment will be described. When the electric motor 1 is energized, the fan 2 rotates together with the rotating shaft 14, and an air flow passing through the radiator is generated. Therefore, heat exchange is performed between the engine coolant that circulates in the radiator and the blown air, and the engine coolant is cooled.

ファン２における円板状ボス部２１の内側領域２２にはファン２の送風作用に起因して空気吸引作用が発生するので、この内側領域２２は負圧となる。このため、電動モータ１の内部空間も排気通風口１２１を介して負圧となり、吸気通風口１３１を介してモータ外部からモータ内部に空気が導入される。モータ内部に導入された空気は、電動モータ１の内部機構を冷却した後に、排気通風口１２１から円板状ボス部２１の内側領域２２に排出される。 Since an air suction action is generated in the inner area 22 of the disk-shaped boss portion 21 in the fan 2 due to the air blowing action of the fan 2, the inner area 22 has a negative pressure. For this reason, the internal space of the electric motor 1 also becomes negative pressure via the exhaust vent 121 and air is introduced from the outside of the motor into the motor via the intake vent 131. The air introduced into the motor is discharged from the exhaust vent 121 to the inner region 22 of the disk-shaped boss portion 21 after cooling the internal mechanism of the electric motor 1.

ここで、防水カバー４は、本体ハウジング１１の外周側に配置されていて、吸気通風口１３１が形成されたエンドハウジング１３を覆っていないため、従来装置における防水カバーの通風口を冷却風が通過する際の通風抵抗は発生せず、したがって、電動モータ１に導入される冷却風量が増加して電動モータ１の冷却性能が向上する。 Here, since the waterproof cover 4 is disposed on the outer peripheral side of the main body housing 11 and does not cover the end housing 13 in which the intake vent 131 is formed, the cooling air passes through the vent of the waterproof cover in the conventional device. Ventilation resistance is not generated at the time, and thus the amount of cooling air introduced into the electric motor 1 is increased and the cooling performance of the electric motor 1 is improved.

一方、本体ハウジング１１のうち防水カバー４よりもエンドハウジング１３側が被水し、その水が本体ハウジング１１の外周面と内周側円環部３２の内周面との隙間を介して円板状ボス部２１の内側領域２２へ浸入しようとした場合、防水カバー４によりその水の浸入が防止ないしは抑制される。なお、防水カバー４における貫通孔４５の内周面と本体ハウジング１１の外周面との隙間を介して円板状ボス部２１の内側領域２２へ水が浸入した場合、その水は防水カバー４の水抜き口４６からモータ外部へ排出される。 On the other hand, the end housing 13 side of the main body housing 11 is wetted with respect to the waterproof cover 4, and the water is disc-shaped through a gap between the outer peripheral surface of the main body housing 11 and the inner peripheral surface of the inner peripheral ring portion 32. When trying to enter the inner region 22 of the boss part 21, the waterproof cover 4 prevents or suppresses the entry of water. When water enters the inner region 22 of the disc-shaped boss portion 21 through a gap between the inner peripheral surface of the through hole 45 in the waterproof cover 4 and the outer peripheral surface of the main body housing 11, the water is in the waterproof cover 4. The water is discharged from the drain 46 to the outside of the motor.

（他の実施形態）
上記実施形態では、防水カバー４により、本体ハウジング１１の外周面と内周側円環部３２の内周面との隙間を塞いだが、防水カバー４の代わりに、防水部材としてシール材を用いてもよい。具体的には、そのシール材は、発泡材等の弾性材よりなり、本体ハウジング１１の外周面と内周側円環部３２の内周面との隙間に圧縮状態でそのシール材を挿入する。 (Other embodiments)
In the above embodiment, the waterproof cover 4 closes the gap between the outer peripheral surface of the main body housing 11 and the inner peripheral surface of the inner peripheral side annular portion 32, but a sealing material is used as a waterproof member instead of the waterproof cover 4. Also good. Specifically, the sealing material is made of an elastic material such as a foam material, and the sealing material is inserted in a compressed state into a gap between the outer peripheral surface of the main body housing 11 and the inner peripheral surface of the inner peripheral side annular portion 32. .

１電動モータ
２ファン
３シュラウド
４防水カバー（防水部材）
１１本体ハウジング（ハウジング部材）
１２ファン側ハウジング（ハウジング部材）
１３エンドハウジング（ハウジング部材）
１４回転軸
３２内周側円環部
１３１吸気通風口 1 electric motor 2 fan 3 shroud 4 waterproof cover (waterproof member)
11 Body housing (housing member)
12 Fan side housing (housing member)
13 End housing (housing member)
14 Rotating shaft 32 Inner circumferential ring portion 131 Inlet air vent

Claims

An electric motor (1) having a housing member (11, 12, 13) and a rotating shaft (14) protruding from the housing member, and a fan (which is connected to the protruding end of the rotating shaft and is driven to rotate to blow air) 2) and a shroud (3) that holds the electric motor and performs a guide function of the blown air of the fan,
The shroud has an annular part (32) surrounding an outer peripheral part of the housing member,
An electric fan device in which a vent hole (131) for allowing cooling air to flow inside the housing member is formed in an end housing (13) which is an end of the housing member opposite to the fan. ,
A waterproof member (4) for closing a gap between the outer peripheral surface of the housing member and the inner peripheral surface of the annular portion is disposed on the outer peripheral side of the housing member, and the end housing (13) portion of the housing member Is not covered with the waterproof member (4) .

The waterproof member is a waterproof cover (4) in which a through hole (45) into which the housing member is inserted is formed, and an outer peripheral portion is in contact with and coupled to the annular portion, and the housing member is connected to the through hole. The electric fan device according to claim 1, wherein the electric fan device is inserted.

2. The seal member according to claim 1, wherein the waterproof member is made of an elastic material, and is a seal material that is inserted in a compressed state into a gap between an outer peripheral surface of the housing member and an inner peripheral surface of the annular portion. Electric fan device.