JPH11117736A - バッテリ冷却用送風機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い信頼性を確保しつつ、ファンシャフトと
継手シャフトとの中心のズレを吸収する。 【解決手段】 両シャフト１６、４それぞれに固定さ
れ、互いに係止可能に構成された第１、２フック手段１
５ａ、１５ｂ、および両フック手段１５ａ、１５ｂの間
に介在する弾性部材１５ｃによりフック式の継手１５を
構成する。これにより、弾性部材１５ｃにせん断力が作
用せず、かつ、第１、２フック手段１５ａ、１５ｂが互
いに係止可能であるので、高い信頼性を確保しつつ、両
シャフト１６、４の中心のズレを吸収することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池に冷却用
の空気を送風するバッテリ冷却用送風機に関するもの
で、車両走行用電動モータを有する電気自動車（電動モ
ータとエンジンとの両者を有する、いわゆるハイブリッ
ト車両も含む。）に適用して有効である。

【０００２】

【従来の技術】電気自動車用の二次電池は容量が大きい
ため、充電時の発熱量が大きい。そのため、二次電池に
冷却用の空気を送風するバッテリ冷却用送風機を必要と
する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このため、送風用のフ
ァンを駆動する駆動部が、二次電池からの熱の影響を受
けてしまい、駆動部の可動部分が損傷してしまう可能性
がある。そこで、発明者等は、二次電池からの熱を遮断
するために、ファンやファンシャフト等からなる送風部
と駆動部とを隔壁部材にて仕切ったバッテリ冷却用送風
機を試作検討した。

【０００４】しかし、送風部と駆動部と仕切ったため
に、送風部および駆動部を組付ける際に、駆動部の駆動
シャフトとファンシャフトとの中心を互いに一致させる
ようする必要があるので、バッテリ冷却用送風機の組付
け工数（時間）が増加してしまうという問題が発生し
た。この問題に対しては、ゴムまたは皮等のブッシュを
用いて両シャフトの中心のズレを吸収する、たわみ継手
を両シャフトの連結部に配設するという手段が考えられ
るが、たわみ継手では、ブッシュにせん断力が作用する
ので、信頼性（耐久性）が低いという問題がある。

【０００５】本発明は、上記点に鑑み、高い信頼性を確
保しつつ、両シャフトの中心のズレを吸収することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項１〜
３に記載の発明では、両シャフト（１６、４）それぞれ
に固定され、互いに係止可能に構成された第１、２フッ
ク手段（１５ａ、１５ｂ）、および前記両フック手段
（１５ａ、１５ｂ）の間に介在する弾性部材（１５ｃ）
によりフック式の継手（１５）を構成するとともに、駆
動シャフト（１６）に固定された第１フック手段（１５
ａ）により弾性部材（１５ｃ）を押圧することによっ
て、弾性部材（１５ｃ）を介して、ファンシャフト
（４）に固定された第２フック手段（１５ａ）に回転力
を伝達することを特徴とする。

【０００７】これにより第１に、フック式の継手（１
５）は、弾性部材（１５ｃ）を介して第１フック手段
（１５ａ）の回転力を第２フック手段（１５ａ）に伝達
するので、駆動シャフト（１６）とファンシャフト
（４）との中心が互いにズレていても、弾性部材（１５
ｃ）によりそのズレを吸収することができる。第２に、
弾性部材（１５ｃ）には、第１フック手段（１５ａ）に
より弾性部材（１５ｃ）を押圧することによって第２フ
ック手段（１５ａ）に回転力を伝達しているので、弾性
部材（１５ｃ）にせん断力が作用しない。したがって、
弾性部材（１５ｃ）の信頼性（耐久性）が低下すること
を防止できるので、フック式の継手（１５）の信頼性を
向上させることができる。

【０００８】また、仮に、弾性部材（１５ｃ）が経年変
化によりへたった場合であっても、両フック手段（１５
ａ、１５ｂ）が互いに係止可能に構成されているので、
弾性部材（１５ｃ）を介さずに直接、両フック手段（１
５ａ、１５ｂ）により回転力を伝達することができる。
以上に述べたように、本発明によれば、バッテリ冷却用
送風機の信頼性を高めつつ、駆動シャフト（１６）とフ
ァンシャフト（４）との中心ズレを吸収することができ
るので、バッテリ冷却用送風機の製造原価低減を図りつ
つ、高い信頼性を確保することができる。

【０００９】これにより、なお、上記各手段の括弧内の
符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関
係を示すものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は本実施形態に係るバッテリ
冷却用送風機を含むバッテリ装置１の模式図であり、こ
のバッテリ装置１は、車両後方側のトランクルーム内に
配設される（図２参照）。図１中、２は充放電可能な二
次電池（本実施形態では、ニッケル水素電池）であり、
３は１本のファンシャフト４により回転駆動される遠心
多翼ファン（以下、ファンと略す。）である。５はファ
ン３を回転駆動するとともに絶縁体により被覆された巻
線を有する電動モータ（以下、モータと略す。）であ
り、このモータ５、ファン４および二次電池２は、ケー
シング６内に収納されている。

【００１１】そして、ケーシング６には、ダクト（図示
せず）を介して車室内に連通するとともに二次電池２に
送風する空気が吸入される吸入口７、およびケーシング
６外に空気を排出する排出口８が形成されている。さら
に、ケーシング６内の空間を、二次電池２およびファン
３が配設された空間と、モータ５が配設された空間とに
離隔する、非磁性体からなる金属（本実施形態ではステ
ンレス）製の隔壁部材９もケーシング６内に配設されて
いる。

【００１２】なお、ケーシング６は、図２、３に示すよ
うに、二次電池２を収納するとともに排出口８が形成さ
れた第１ケーシング６ａと、ファン３のスクロール型ケ
ーシングを構成するとともに、吸入口７が形成された第
２ケーシング６ｂと、モータ５を収納して隔壁部材９を
構成する第３ケーシング６ｃとから構成されおり、これ
らケーシング６ａ〜６ｃはボルトにて締結されている。

【００１３】また、第３ケーシング６ｃには、図１に示
すように、吸入口７に比べてその開口面積が十分に小さ
く設定された２つの呼吸穴１１が形成されており、これ
ら呼吸穴１１は、ダクト（ホース）１１ａを介して車室
内と連通している。さらに、排出口８の空気流れ下流側
には、排出口８を車外に連通させる場合と、トランク内
に連通させる場合とを選択的に切り換える切換ドア（切
換手段）１２が配設されており、この切換ドア１２を駆
動するサーボモータ（駆動手段）１２ａおよびモータ５
の作動は、図４に示すように、電子制御装置（ＥＣＵ）
１３により制御されている。

【００１４】なお、ＥＣＵ１３には、二次電池２の温度
（以下、この温度を電池温度という。）を検出する温度
センサ（温度検出手段）１４からの信号が入力されてお
り、ＥＣＵ１３は、電池温度が上昇するほどモータ５に
印加する電圧を上昇させてファン３による送風量を増加
させる。また、電池温度が所定温度以下では、排出口８
とトランク内を連通させるように切換ドア１２（サーボ
モータ１２ａ）を作動させ、一方、電池温度が所定温度
を越えたときには、排出口８と車外とを連通させる。

【００１５】ところで、モータ５とファン３とは、隔壁
部材９にて離隔されているため、モータ５からファン３
（ファンシャフト４）への駆動力の伝達は、本実施形態
では、図３に示すように、電磁継手１０およびフック式
の継手（以下、フック継手と呼ぶ）１５を介してにて行
われる。なお、電磁継手１０は、図５の（ａ）に示すよ
うに、モータ５のモータシャフト５ａに一体的に回転す
る永久磁石（マグネット）１０ａと、フック継手１５の
モータ５側に接続された継手シャフト（駆動シャフト）
１６と一体的に回転する永久磁石（マグネット）１０ｂ
とから構成されて、両永久磁石１０ａ、１０ｂ間の磁力
により駆動力を伝達するものである。

【００１６】因みに、両永久磁石１０ａ、１０ｂは、図
５の（ｂ）に示すように、Ｎ極とＳ極とが交互に現れる
ように扇形の磁石を円周状に配設した永久磁石１０ａ、
１０ｂ間の磁力により駆動力を伝達するものである。ま
た、フック継手１５は、図６に示すように、継手シャフ
ト１６およびファンシャフト４それぞれに固定され、互
いに係止可能に構成された略コの字状の第１、２フック
手段１５ａ、１５ｂ、および両フック手段１５ａ、１５
ｂの間に介在し、弾性変形可能な弾性部材（弾性継手部
材）１５ｃを有して構成されている。

【００１７】このため、フック継手１５は、継手シャフ
ト１６に固定された第１フック手段１５ａにより弾性部
材１５ｃを押圧することによって、弾性部材１５ｃを介
して、ファンシャフト４に固定された第２フック手段１
５ａに回転力を伝達する。因みに、両フック手段１５
ａ、１５ｂは金属製であり（図７参照）、弾性部材１５
ｃは、図８に示すように、両フック手段１５ａ、１５ｂ
が挿入されるコの字状の挿入溝１５ｄが互いに直交する
ように硬質ゴムにて一体成形されている。

【００１８】また、図６中、１５ｅは継手シャフト１６
およびファンシャフト４をそれぞれ両フック手段１５
ａ、１５ｂに固定するための止めねじであり、図７中１
５ｆは止めねじ１５ｅが挿入される雌ねじ部である。次
に、本実施形態の特徴を述べる。フック継手１５は、弾
性部材１５ｃを介して第１フック手段１５ａ（継手シャ
フト１６）の回転力を第２フック手段１５ａ（ファンシ
ャフト４）に伝達するので、継手シャフト１６とファン
シャフト４との中心が互いにズレていても、弾性部材１
５ｃによりそのズレを吸収することができる。

【００１９】また、弾性部材１５ｃには、第１フック手
段１５ａにより弾性部材１５ｃを押圧することによって
第２フック手段１５ａに回転力を伝達しているので、弾
性部材１５ｃにせん断力が作用しない。したがって、弾
性部材１５ｃの信頼性（耐久性）が低下することを防止
できるので、フック継手１５の信頼性を向上させること
ができる。

【００２０】また、仮に、弾性部材１５ｃが経年変化に
よりへたった場合であっても、両フック手段１５ａ、１
５ｂが互いに係止可能に構成されているので、弾性部材
１５ｃを介さずに直接、両フック手段１５ａ、１５ｂに
より回転力を伝達することができる。以上に述べたよう
に、本実施形態によれば、バッテリ冷却用送風機の信頼
性を高めつつ、継手シャフト１６とファンシャフト４と
の中心ズレを吸収することができるので、バッテリ冷却
用送風機の製造原価低減を図りつつ、高い信頼性を確保
することができる。

【００２１】ところで、上述の実施形態では、モータ
５、隔壁部材９および磁気継手１０からなる継手シャフ
ト１６に回転力を与える駆動部を構成したが、モータ５
に代えて油圧により回転力を得る油圧モータとしてもよ
い。なお、この場合は、隔壁部材９を廃止してもよい。
また、第１、２フック手段１５ａ、１５ｂは、図７に示
す形状に限定されるものではなく、図９に示すように、
冷間圧延鋼板等の金属板をプレス加工により成形しても
よい。

【００２２】なお、この例では、第１、２フック手段１
５ａ、１５ｂは、ファンシャフト４および継手シャフト
１６に二面幅を形成することにより、両シャフト４１６
に回り止め固定されている。また、図１０は、本例おけ
る弾性部材１５ｃの形状を示しており、本例に係る弾性
部材１５ｃは十字状に形成されている。また、上述の実
施形態では、第１、２フック手段１５ａ、１５ｂを金属
で構成したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、樹脂で成形してもよい。

【００２３】また、上述の実施形態では、止めねじ１５
ｅによりファンシャフト４および継手シャフト１６を第
１、２フック手段１５ａ、１５ｂに固定したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、止めねじ１５ｅを廃
止し、ファンシャフト４および継手シャフト１６に二面
幅やスプライン等の回り止め手段をを形成してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るバッテリ冷却用送風機
が配設されたバッテリ装置の模式図である。

【図２】バッテリ装置を車両に搭載した状態を示す模式
図である。

【図３】バッテリ装置の詳細図である。

【図４】モータおよび切換ドアの制御系の模式図であ
る。

【図５】（ａ）はモータおよび磁気継手の拡大図であ
り、（ｂ）は永久磁石を正面図である。

【図６】フック式の継手の分解斜視図である。

【図７】（ａ）は第１、２フック手段の正面図であり、
（ｂ）は（ａ）の側面図である。

【図８】（ａ）は弾性部材の正面図であり、（ｂ）は
（ａ）の側面図であり、（ｃ）は（ａ）の裏面図であ
る。

【図９】（ａ）は第１、２フック手段の正面図であり、
（ｂ）は（ａ）の側面図であり、（ｃ）は（ａ）の下面
図である。

【図１０】（ａ）は弾性部材の正面図であり、（ｂ）は
（ａ）の側面図である。

【符号の説明】

３…遠心多翼ファン、４…ファンシャフト、１５…フッ
ク式の継手、１５ａ…第１フック手段、１５ｂ…第２フ
ック手段、１５ｃ…弾性部材、１６…継手シャフト（駆
動シャフト）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｄ 3/28 Ｆ１６Ｄ 3/28 3/64 3/64

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二次電池（２）に冷却用の空気を送風す
   るバッテリ冷却用送風機であって、 駆動シャフト（１６）を有し、その駆動シャフト（１
   ６）に回転力を与える駆動部（５、９、１０）と、 前記駆動部（５、９、１０）により回転駆動されるファ
   ンシャフト（４）を有し、前記ファンシャフト（４）と
   一体に回転する送風用のファン（３）と、 前記両シャフト（１６、４）それぞれに固定され、互い
   に係止可能に構成された第１、２フック手段（１５ａ、
   １５ｂ）、および前記両フック手段（１５ａ、１５ｂ）
   の間に介在し、弾性変形可能な弾性部材（１５ｃ）を有
   するフック式の継手（１５）とを備え、 前記フック式の継手（１５）は、前記駆動シャフト（１
   ６）に固定された第１フック手段（１５ａ）により前記
   弾性部材（１５ｃ）を押圧することによって、前記弾性
   部材（１５ｃ）を介して、前記ファンシャフト（４）に
   固定された第２フック手段（１５ａ）に回転力を伝達す
   ることを特徴とするバッテリ冷却用送風機。
2. 【請求項２】 前記両フック手段（１５ａ、１５ｂ）
   は、互いに略コの字状に形成されていることを特徴とす
   る請求項１に記載のバッテリ冷却用送風機。
3. 【請求項３】 前記駆動部は、 電動モータ（５）と、 前記電動モータ（５）の外側を覆い、前記二次電池
   （２）が配設された空間と前記電動モータ（５）とを離
   隔する隔壁部材（９）と、 前記隔壁部材（９）を挟んで前記電動モータ（５）の回
   転力を前記駆動シャフト（１６）に伝達する磁気継手
   （１０）とを有して構成されていることを特徴とする請
   求項１または２に記載のバッテリ冷却用送風機。