JPH0747971Y2 - 電動機の冷却構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、送風羽根を有する電動機を、効率よく冷却
するための冷却構造に関するものである。

［従来の技術］ 従来、自動車のエンジン冷却などに使用される電動送風
機では、第５図および第６図に示すように、電動機30の
回転軸31の前部に、前方に送風する送風羽根32を、嵌め
込みボルト33、ワッシャ34、ナット35などによって取付
けた構造からなり、使用場所の点などから、電動機30の
防水性に考慮が払われている。

すなわち、回転電機子36、磁石37、ブラシ38などを収納
した電動機ケース39を密閉構造にするとともに、電動機
30内に、万一、水が侵入した場合にも、水が排出される
ように、電動機ケース39の下部に水抜き穴40が設けられ
ている。

［考案が解決しようとする課題］ しかし、従来、電動送風機などに用いる密閉構造の電動
機では、電動機内部の通気性が良好ではないので、通気
による冷却が期待できず、電動機自身の冷却性に劣って
おり、電動機の小型化や大出力化は困難であった。

また、送風羽根の回転によって、送風羽根の後方に負圧
が生ずるため、送風羽根側軸受けに吸引力が働き、軸受
けがオイルレスメタルで構成されているような場合に
は、含浸オイルが外部に引き出されて飛散してしまう。
また、ブラシ付き電動機を用いる場合には、ブラシ摩耗
粉がシャフト部分に吸い込まれやすく、例えば、送風羽
根側軸受けが非接触シールのボールベアリングで構成さ
れているような場合には、ブラシ摩耗粉がベアリング内
部に侵入し、軸受けの寿命を低下させるという問題点も
ある。

本願考案は、上記問題点を解決することを基本的な目的
とし、電動機を効率よく冷却することができる冷却構造
を提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本願考案の電動機の冷却構造
は、電動機前方の回転軸に、後方が開口するとともに該
開口部が電動機のケースの一部を覆う筒状ボス部が連結
されており、該筒状ボス部は、その外周面に送風羽根が
設けられているとともに、内面に略半径方向に沿った複
数のリブが形成され、該リブの全部または一部が、後方
に負圧を生じさせる冷却羽根とされており、前記ケース
は、その前面に筒状ボス部の内面側底面に対向して通気
口が形成されているとともに、ケース他部には、ケース
内空隙を介して前記通気口と連通する他の通気口が形成
されており、前記ケース前面の通気口周辺には、前記ケ
ース前面と筒状ボス部の内面側底面との間にラビリンス
構造部が設けられていることを特徴とする。

第２の考案は、第１の考案において、ラビリンス構造部
が、ケース前面に形成されたリング状の溝と、該溝の外
周側に形成された筒状カバーとからなり、前記リング状
溝の底部にケース前面の通気口が形成されていることを
特徴とする。

次に、電動機ケースの前面には、電動機ケース内に連通
する通気口が形成されている。この通気口の形状、位
置、数などは適宜選定することができるが、回転部材や
冷却羽根によって、効率よく電動機ケース内の空気が吸
引されるように選定するのが好ましい。また、通気口自
体の形状を工夫したり、通気口周辺をラビリンス構造と
して防水性を持たせるのが望ましい。

さらに、電動機ケースには、上記通気口とは別に、他の
通気口を設ける。この他の通気口の形状、位置、数など
も適宜定めることが可能であるが、この通気口から導入
さる空気が、電動機ケース内の冷却すべき部材に効率よ
く接触するように、位置などを定めるのが望ましく、通
常は、電動機ケースの後方部に設けられ、また、水抜き
穴と兼用することも可能である。

そして、電動機ケースの前面に設けられた通気口と、他
の通気口とは電動機ケース内の空隙を介して連通されて
いる。この空隙は、電動機ケース内の部材などによって
生ずる隙間の他に、壁材で構成した通気路であってもよ
い。

［作用］ すなわち、本願考案によれば、冷却羽根は送風羽根のボ
ス部内面に形成されているので、スペースを有効に利用
して冷却羽根を設けることができる。しかも冷却羽根は
リブを兼用しているのでボス部の強度を損なうこともな
く、冷却羽根を設けることによる重量の増大を防止する
こともできる。この冷却羽根の回転によって、電動機ケ
ース側に負圧を生じさせる。この負圧によって、電動機
ケース内の空気は、電動機ケースの前面にある通気口を
通して、外部への吸引され、一方、他の通気口を通して
電動機外部の空気が電動機ケース内に吸入され、電動機
ケース内の空隙に空気流が生ずる。この空気流は電動機
ケース内の部材に直接または間接に接触し、電動機ケー
ス内の所望部分が空気流によって冷却される。

しかも、冷却羽根は、ケース前面の通気口に近接してい
るので、通気口から効率よく空気が吸引される。通気口
から吸引された空気は、ラビリンス構造部を通過して筒
状ボス部の開口部とケースとの間の隙間を通して外部へ
と放散される。この隙間では、電動機が作動している状
態では常に外部に向けて空気が放出されており、この隙
間から内部へ水が侵入するのを防止する。また、万一こ
の隙間を通して水が侵入した場合にも通気口周辺のラビ
リンス構造部で水がさらに電動機ケース内に侵入するの
を防止し、高い防水性を維持する。

［実施例１］ 以下に、本考案の一実施例を第１図に基づいて説明す
る。電動送風機１は、電動機２の前方回転軸３に送風羽
根４が固定された構成からなり、具体的には、回転軸３
の先端に設けられた四角穴3aに、嵌め込みボルト５の四
角柱部5aが嵌め込まれ、この嵌め込みボルト５に送風羽
根４のボス部4aが挿通され、ワッシャ６、ナット７によ
って固定されている。

また、電動機２には、ブラシ８を有する整流子電動機が
使用されており、回転電機子９が電動機ケース10に軸止
され、電動機ケース10の内面には永久磁石11が固定され
ている。

送風羽根４は、筒状のボス部4aの外周壁に、４枚のらせ
ん状羽根板4b…4bが設けられた形状からなり、ボス部4a
は、電動機ケース10よりも大径に形成され、ボス部4aの
後端部が、電動機ケース10の前端部を覆っている。そし
て、ボス部4aの内面には、略半径方向に沿って、４つの
リブが設けられており、該リブは回転によって後方に負
圧を生じさせる形状を有しており、該リブが冷却羽根12
…12とされている。

次に、電動機ケース10の前面には、回転軸２と同軸に、
リング状の溝13が形成されており、この溝13の底面に複
数の通気口14が形成され、溝13の外周側内壁には筒状の
カバー15が嵌め込まれており、前記溝13とカバー15とに
よってラビリンス構造部が構成されている。このラビリ
ンス構造部とボス部4aおよび電動機ケース10の重なりと
によって、防水性を持たせている。

一方、電動機ケース10の後部下面には、電動機ケース10
内に連通する円筒体16が下向きに設けられており、先端
に水抜き穴兼用の通気口17が開口されている。なお、円
筒体16の内面には、水平な半円板16a、16bが上下方向に
沿って互い違いに設けられており、ラビリンス構造によ
って外部からの水の侵入を防止している。

上記した通気口14と通気口17とは、電動機ケース10内の
空隙によって連通しており、具体的には、ブラシ８周辺
の空間、回転電機子９と磁石11との隙間、回転電機子９
の前方空間などの空隙によって連通している。

次に、この実施例の作用について説明する。

電動機２の動作によって、送風羽根４が回転し、送風羽
根４によって前方に送風されるとともに、ボス部4a内の
冷却羽根12が回転して後方に負圧が生じ、通気口14から
電動機ケース10内の空気が吸引される。この吸引に連れ
て、通気口14と連通する通気口17から電動機ケース10外
の空気が電動機ケース10内に吸入される（図示18a）。
電動機ケース10内に吸入された空気は、電動機ケース10
内の空隙で空気流18bとなって、通気口14から外部へと
流出する（図示18c）。上記空気流18bは、電動機ケース
10内でブラシ８や回転電機子９などと接触して、これら
を冷却し、また、温度が上昇した空気を換気するので、
電動機ケース10内の部材を効率よく冷却する。しかも冷
却羽根12は、通気口14に近接して設置されているので、
通気口14を通して確実に電動機ケース10内の空気を吸引
することができる。そして通気口14から吸引された空気
はラビリンス構造部（溝13およびカバー15）を通り、ケ
ース前面とボス部4aとの間で放射状に拡がり、さらにボ
ス部4aの開口部とケース14との隙間を通して外部に放出
される。

なお、上記実施例では、通気口17は、水抜き穴と兼用し
て１つ設けたが、水抜き穴と無関係に設けることも可能
であり、また、複数設けることも可能である。複数の通
気口を設ける場合に、電動機ケース内の各部位を効率よ
く冷却できるように、通気口の形状や位置を通気口毎に
定めることも可能である。

［実施例２］ 次に、実施例２は、第２図および第３図に示すように、
実施例１における冷却羽根12をらせん状の冷却羽根12a
としたものであり、他の構成は実施例１と同様であるの
で、その説明を省略もしくは簡略化する。

なお、前記実施例およびこの実施例では、冷却羽根はボ
ス部4aの内面に、半径方向全長にわたり設けたが、第４
図に示すように、ボス部4aに形成したリブ19を一部利用
し、その中心部の形状のみを冷却羽根に適した形状（後
方に負圧を生じさせる）として、リブ19に部分的に冷却
羽根19aを形成することも可能である。

［考案の効果］ 以上説明したように、本願考案の電動機の冷却構造によ
れば、電動機前方の回転軸に、後方が開口するとともに
該開口部が電動機のケースの一部を覆う筒状ボス部が連
結されており、該筒状ボス部は、その外周面に送風羽根
が設けられているとともに、内面に略半径方向に沿った
複数のリブが形成され、該リブの全部または一部が、後
方に負圧を生じさせる冷却羽根とされており、前記ケー
スは、その前面に筒状ボス部の内面側底面に対向して通
気口が形成されているとともに、ケース他部には、ケー
ス内空隙を介して前記通気口と連通する他の通気口が形
成されており、ケース前面の通気口周辺には、前記ケー
ス前面と筒状ボス部の内面側底面との間にラビリンス構
造部が設けられているので、スペースを有効に利用し
て、電動機の大型化、重量の増大、ボス部の強度低下を
招くことなく冷却羽根を設けることができ、電動機ケー
ス内を効率よく冷却することができる。また、電動機の
防水性も冷却構造により阻害されることもなく良好な防
水性が確保されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の一実施例を示す正面断面図、第２
図は他の実施例の送風羽根を示す正面断面図、第３図は
同じく送風羽根の右側面図、第４図は同じく送風羽根の
変更例を示す正面断面図、第５図は従来の電動送風機を
示す分解斜視図、第６図は同じく正面断面図である。 １……電動送風機、２……電動機、３……回転軸、４…
…送風羽根、4a……ボス部、10……電動機ケース、12,1
2a……冷却羽根、14,17……通気口、20……送風羽根、2
0a……ボス部、21……冷却羽根

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】電動機前方の回転軸に、後方が開口すると
   ともに該開口部が電動機のケースの一部を覆う筒状ボス
   部が連結されており、該筒状ボス部は、その外周面に送
   風羽根が設けられているとともに、内面に略半径方向に
   沿った複数のリブが形成され、該リブの全部または一部
   が、後方に負圧を生じさせる冷却羽根とされており、前
   記ケースは、その前面に筒状ボス部の内面側底面に対向
   して通気口が形成されているとともに、ケース他部に
   は、ケース内空隙を介して前記通気口と連通する他の通
   気口が形成されており、前記ケース前面の通気口周辺に
   は、前記ケース前面と筒状ボス部の内面側底面との間に
   ラビリンス構造部が設けられていることを特徴とする電
   動機の冷却構造
2. 【請求項２】ラビリンス構造部は、ケース前面に形成さ
   れたリング状の溝と、該溝の外周側に形成された筒状カ
   バーとからなり、前記リング状溝の底部にケース前面の
   通気口が形成されていることを特徴とする実用新案登録
   請求の範囲第１項記載の電動機の冷却構造