JPH1118368A

JPH1118368A - モータの冷却風通路構造

Info

Publication number: JPH1118368A
Application number: JP18170197A
Authority: JP
Inventors: Shigenori Oohira; 滋規大平; Kazunori Yamada; 和則山田
Original assignee: Calsonic Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1997-06-23
Filing date: 1997-06-23
Publication date: 1999-01-22

Abstract

(57)【要約】【課題】モータの内部機能部位が、水の影響を受けず
効率よく冷却される冷却風通路構造とする。【解決手段】ブラシベース１をエンドブラケット７に
取付けたモータにおいて、ブラシベース外周壁１４とフ
ランジ１２とヨーク８の筒部内壁及びエンドブラケット
に囲まれたリング状の冷却風通路４により、冷却風に含
まれるホコリとスプラッシュは分離され、冷却風取入孔
５から異物を排出できる。よって、クリーンな冷却風だ
けがモータ機能部位に入り冷却できる。また、ブラシベ
ース外周壁の一般部より長く延びた下部張り出し部１７
があるため、モータ内部のブラシとコミュテータで削れ
た銅粉等の堆積物を堆積できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のラジエー
タなどの熱交換器用ファン等の駆動に用いられるモータ
の冷却風通路構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種装置の駆動動力源としてモータが広
く利用されているが、自動車のラジエータのファン駆動
等に用いられる場合には、とくに厳しい環境に曝される
ことから、内部に収納されるコミュテータ、ベアリン
グ、ブラシ等を保護するためのモータ内部環境対策が必
要とされる。とくに上記ファン駆動用モータは走行中ス
プラッシュを受けたり、水が付着したりすることが頻繁
である。このため、まずケーシングを密閉型としたもの
があるが、温度上昇による内部圧力の変動によりベアリ
ング部から水の侵入があるため、モータ機能が障害され
る問題があった。そこで、モータ内部冷却を兼ねてケー
シングに排水穴を設けているものが多い。しかし単純に
ケーシングに排水穴を設定しただけでは、スプラッシュ
が直接機能部位に侵入する。そのため排水穴にドレンパ
イプを設定すれば、直接機能部位への侵入はふせげる
が、別部品設定のためコストアップになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、単に排
水穴あるいは冷却穴を設けただけではスプラッシュによ
る水侵入やホコリ侵入を阻止できず、コミュテータに水
が付着すればショートなどを生じる。また、ブラシが濡
れればブラシホルダとの間に発生する錆によって、モー
タの耐久性や品質を低下させ作動不良になるなど、機能
障害によるモータロックなどの発生のおそれがある。さ
らに、モータ内部のブラシとコミュテータで削れた銅粉
などの堆積物が排水穴からケーシング外部に排出される
ため、モータ周辺のアルミ部品であるラジエータや配線
を腐食させてしまう問題もある。したがって本発明は、
上記従来の問題点に鑑み、モータの内部機能部位が、水
の影響を受けず効率よく内部が冷却される冷却風通路構
造を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、筒状
のヨークとその開口端に固定される円盤状のエンドブラ
ケットとで内部空間を形成し、ヨーク底壁およびエンド
ブラケットにそれぞれ設けたベアリングにロータを支持
するとともに、ブラシホルダを備えるブラシベースをエ
ンドブラケットに取付けたモータにおいて、上記ブラシ
ベースが、ブラシベース基部の外周からロータの軸と略
平行に延びる外周壁と、該外周壁の先端から上記ヨーク
の筒部内壁に整合するまでブラシベース基部と略水平に
外方へ延びるフランジとを備え、上記ブラシベース基部
をエンドブラケットに取付けたとき、上記外周壁、フラ
ンジ、ヨークの筒部内壁およびエンドブラケットに囲ま
れた冷却風通路がエンドブラケットの外周部にそって形
成され、モータの設置状態における冷却風通路の最下位
置および最上位置に、冷却風通路の入口および出口が設
けられているものとした。

【０００５】上記冷却風通路の入口は、エンドブラケッ
ト近傍におけるヨークの筒部の最下位置に形成した取り
入れ孔を備えるのが望ましい。上記外周壁は、冷却風通
路の入口において一般部よりも長く延びた下部張り出し
部を備えるのが望ましい。また、上記下部張り出し部の
フランジは、取り入れ孔よりオフセットしており、その
下縁に連通孔を有することができる。上記外周壁はその
上部において一般部よりも長く延びた上部張り出し部を
備え、冷却風通路の出口は上部張り出し部の先端部を切
り欠いて形成することができる。上記ブラシベース基部
のエンドブラケット側には、当該ブラシベース基部の外
周にそってリング状に閉じたリブが形成され、該リブが
エンドブラケットに当接しているのが好ましい。

【０００６】モータのマグネットが、マグネットホルダ
によりヨークの筒部内壁に固定され、マグネットホルダ
が、冷却風通路入口部においてブラシベース外周壁に重
なるまでブラシベース側へ延びる張り出し部を有するこ
とができる。さらに、上記ロータのシャフトはヨーク底
壁から外部へ突出して回転部材が取付けられるととも
に、該回転部材がヨークの筒部に重なる筒状部を備え、
ヨーク底壁に冷却風の排出孔を設けることができる。

【０００７】

【作用】モータ内部には、ブラシベース外周壁、フラン
ジ、ヨークの筒部内壁及びエンドブラケットに囲まれた
冷却風通路がエンドブラケット外周にそってリング状に
形成されるため、ヨークの筒部の最下位置である冷却風
通路の入口からブラシベース外周壁の一般部よりも長く
延びた上部張り出し部の先端部の切り欠きである冷却風
通路の出口までの間で、冷却風に含まれるホコリとスプ
ラッシュは分離される。そして、分離された水や異物は
冷却風取入孔から排出される。よって、クリーンな冷却
風だけがモータ機能部位に入り冷却する。

【０００８】ブラシベース外周壁の一般部よりも長く延
びた下部張り出し部を設け、そのフランジを冷却風取入
孔よりオフセットさせることにより、冷却風取入孔にス
プラッシュが直接かかってもモータ機能部位に直接かか
らない。そして、フランジに連通孔を設けることによ
り、モータが冠水した場合でも、その孔から冷却風取入
孔を通りケーシング外部に水を排出できる。同じく、ブ
ラシベース外周壁の一般部より長く延びた下部張り出し
部を備えることにより、ブラシとコミュテータで削れた
銅粉等の堆積物を堆積できるため、ケーシング外部に排
出されない。

【０００９】また、ブラシベース外周壁の上部におい
て、一般部よりも長く延びた上部張り出し部を備えるこ
とにより冷却風通路の出口は上部張り出し部の先端部を
切り欠いて形成できる。そのため、冷却風は、冷却風通
路の壁をリング状に進む空間だけより、冷却風通路の最
上部からさらにシャフトと略平行にマグネット側へ進む
空間をプラスしたことによって、冷却風とスプラッシュ
やホコリの分離距離が延長され、一層クリーンになって
モータ機能部位へ入る。さらに、リブとエンドブラケッ
トを密に当接させることにより、冷却風通路を冷却風が
通過中の時、水や異物などはベアリング部など中心部に
侵入できない。

【００１０】なお、ブラシベースのかわりにマグネット
ホルダに下部張り出し部を設けることによっても、モー
タ内部のブラシとコミュテータで削れた銅粉等の堆積物
を堆積できるので、ケーシング外部に排出されない。ヨ
ーク底壁に冷却風排出孔を設けることにより、冷却風を
排出できる。また、ヨークの筒部を回転部材の筒状部で
囲んで重ならせることにより、冷却風排出孔において、
直接のスプラッシュの侵入が阻止される。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、以下、自
動車のファンモータに適用した実施例により説明する。
図１は、実施例にかかるファンモータの断面図、図２は
ブラシベースを示す正面図、図３は図２におけるＡ−Ａ
断面図、図４は図２におけるＢ−Ｂ断面図、そして図５
は図１におけるＣ断面図を示す。筒状のヨーク８とその
開口端に固定される円盤状のエンドブラケット７とでケ
ーシングを形成し、ヨーク底壁１１およびエンドブラケ
ット７の各中心部には外方へ膨出するベアリング保持部
２０、２０’が形成され、それぞれ設けたベアリング２
１、２１’にロータ２８を支持している。そして、ヨー
ク８とエンドブラケット７の合わせ部は、水密になって
いる。

【００１２】ロータ２８は、コイル２３が巻かれたアー
マチュア２２と、コイル２３に接続されたコミュテータ
２６とが軸方向に隣接してシャフト２５上に取り付けら
れて構成されている。また、ロータ２８のシャフト２５
がヨーク底壁１１の中心部のベアリング保持部２０’を
貫通してヨーク底壁１１の外部へ延びており、その先端
にファンボス３１が取り付けられている。アーマチュア
２２の外周面に対向して、ヨーク８の内周面にはマグネ
ットホルダ１５で固定されたマグネット２９が設けられ
ている。

【００１３】ケーシングの内部空間において、エンドブ
ラケット７にはブラシベース１が取り付けられている。
そのブラシベース１は、ブラシベース基部１３、ブラシ
ベース外周壁１４およびフランジ１２から構成されてい
る。ブラシベース基部１３は、アーマチュア２２の外径
とほぼ同じ円周サイズであり、このブラシベース基部１
３の外周縁からブラシベース外周壁１４が、ロータ２８
の軸と略平行にアーマチュア側へ延びている。

【００１４】フランジ１２は、ブラシベース外周壁１４
の先端からヨーク８の筒部内壁に整合するまでブラシベ
ース基部１３と略水平に外方へ延びている。フランジ１
２の外周縁は、全周にわたってヨーク８の内周面に整合
するはめあい関係になっている。また、ブラシベース基
部１３にはブラシホルダ１０が、一体形成されている。
ブラシホルダ１０にそってスライド可能のブラシ２４が
ブラシスプリング２７によりコミュテータ２６に押し付
けられるようになっている。ブラシベース基部１３のエ
ンドブラケット７側には、エンドブラケット７と円盤状
のブラシベース１を固定するために、リベット用のボス
９が周方向に複数個形成され、さらにリブ２がこれらの
ボス９をつないで、ブラシベース基部１３の外周にそっ
てリング状に閉じている。

【００１５】ブラシベース外周壁１４の底部には、ブラ
シベース外周壁１４の一般部よりアーマチュア側に長く
延びている下部張り出し部１７があり、それはブラシ２
４とコミュテータ２６の接する部位下方まで設けられて
いる。そして、フランジ１２は、下部張り出し部１７の
先端からブラシベース基部１３と略平行に外方へ延びて
いる。また、下部張り出し部１７におけるフランジ１２
の外周縁の最下位には、半円形の連通孔３が設けられて
いる。ブラシベース外周壁１４、フランジ１２、ヨーク
８の筒部内壁およびエンドブラケット７に囲まれた空間
が冷却風通路４を形成する。冷却風通路４は、エンドブ
ラケット７の外周にそってリング状をなしている。ま
た、エンドブラケット７近傍におけるヨーク８の筒部の
最下位置に、冷却風取入孔５を設けてある。

【００１６】ブラシベース外周壁１４の頂部には、ブラ
シベース外周壁１４の一般部よりアーマチュア側に長く
延びている上部張り出し部１６があり、フランジ１２
は、上部張り出し部１６の先端からブラシベース基部１
３と略平行に外方へ延びている。そして、上部張り出し
部１６の先端部に切り欠き１８が設けられている。これ
は、冷却風通路４の出口になる。ヨーク底壁１１の外に
延びたシャフト２５の先端には、回転部材としてのファ
ン１９が取り付けられる。ファン１９のファンボス３１
は浅い有底筒状をなし、その筒部３２がヨーク８方向へ
延びて、ラップ代Ｓをもってヨーク８の筒部に一部重な
るようになっている。そして、ファンボス３１の筒部の
外周面から複数のファン羽根３３が放射状に延びてい
る。

【００１７】さらに、ヨーク底壁１１には、複数の冷却
風排出孔６が設けられている。この冷却風排出孔６は、
図５に示すようにファンボス３１がＤ方向へ回転したと
き、モータ内部空気がＥ方向に吸い出されるラビリンス
形状となっている。冷却風は、冷却風取入孔５から入り
冷却風通路４の壁をリング状に進み、冷却風通路の最上
部からさらにシャフトと略平行にマグネット側へ進行
し、切り欠き１８からブラシ２４、コミュテータ２６、
ベアリング２１等のモータ機能部位のある空間に入りロ
ータ２８を冷却後、冷却風排出孔６から排出される。

【００１８】本実施例は、以上のように構成されるた
め、冷却風に含まれるホコリやスプラッシュは、直線形
状より長いリング状の冷却風通路４により、有効に分離
される。よって、クリーンな冷却風となって、ブラシ２
４、コミュテータ２６、ベアリング２１等のモータ機能
部位に入り、悪影響を与えることなくケーシング内を、
効率良く冷却する。また、分離された水や異物は冷却風
通路４に残らず、冷却風取入孔５から排出される。

【００１９】ブラシベース外周壁１４の一般部よりも長
く延びた下部張り出し部１７を設け、そのフランジ１２
を冷却風取入孔５よりオフセットさせているため、冷却
風取入孔５にスプラッシュが直接かかってもモータ機能
部位に直接かからない仮に、モータが冠水した場合は、
フランジ１２に連通孔３が設けてあるため、その孔から
冷却風取入孔５を通りケーシング外部に水を排出でき
る。リブ２とエンドブラケット７は密に当接しているた
め、冷却風通路４を冷却風が通過中の時、水や異物など
はベアリング２１部など中心部に侵入できない。

【００２０】次に、モータ作動中において、ブラシ２４
とコミュテータ２６の削れた銅粉は、下部張り出し部１
７に堆積されるため、ケーシング外部に排出されない。
ブラシベース外周壁１４の上部において、一般部よりも
長く延びた上部張り出し部１６を備えることにより冷却
風通路４の出口は上部張り出し部１６の先端部を切り欠
いて形成できる。そのため、冷却風は、冷却風通路４の
壁をリング状に進む空間だけより、冷却風通路４の最上
部からシャフト２５と略平行にマグネット２９側へ進む
空間をプラスしたことによって、冷却風とスプラッシュ
やホコリの分離距離が延長され、一層クリーンになって
モータ機能部位へ入る。シャフト２５には、ファンボス
３１が取り付けられるから、自動車の走行中でもスプラ
ッシュが冷却風排出孔６に直接かかることはない。

【００２１】なお、上記実施例では、ブラシベース１の
下部張り出し部１７を利用して銅粉を堆積させるように
しているが、変形例として、ブラシベース１のかわりに
マグネットホルダ１５に下部張り出し部を設けることも
できる。すなわち、冷却風通路４の入口部において、マ
グネットホルダ１５からブラシベース外周壁１４に重な
るまでブラシベース１側へ張り出し部を延ばす。

【００２２】これにより、内部のブラシ２４とコミュテ
ータ２６の削れた銅粉を、マグネットホルダ１５に堆積
できるため、ケーシング外部に排出されない。また、冷
却風取入孔５にスプラッシュがかかった場合、マグネッ
トホルダ１５があるため直接侵入できない。また実施例
は、自動車のファンモータを例として説明したが、その
他水やスプラッシュの侵入と冠水のおそれがある種々の
モータに適用可能である。

【００２３】

【発明の効果】モータ内部には、ブラシベース外周壁、
フランジ、ヨークの筒部内壁及びエンドブラケットに囲
まれた冷却風通路がエンドブラケット外周にそってリン
グ状に形成されるため、ヨークの筒部の最下位置である
冷却風通路の入口からブラシベース外周壁の一般部より
も長く延びた上部張り出し部の先端部の切り欠きの冷却
風通路の出口までの間で、追加の部品を要することなく
スプラッシュやホコリとクリーンな冷却風を分離できる
ので効率良くモータ機能部位を冷却でき、モータの耐久
性や品質を低下させる機能障害を防止できる効果があ
る。そして、分離された水や異物は冷却風取入孔から排
出される。よって、クリーンな冷却風だけがモータ機能
部位に入り冷却する。

【００２４】ブラシベース外周壁の一般部よりも長く延
びた下部張り出し部を設け、そのフランジを冷却風取入
孔よりオフセットさせることにより、冷却風取入孔にス
プラッシュが直接かかってもモータ機能部位に直接かか
らない。そして、フランジに連通孔を設けることによ
り、モータが冠水した場合でも、その孔から冷却風取入
孔を通りケーシング外部に水を排出できる。同じく、ブ
ラシベース外周壁の一般部より長く延びた下部張り出し
部を備えることにより、ブラシとコミュテータで削れた
銅粉等の堆積物を堆積できるため、ケーシング外部に排
出されない。

【００２５】また、ブラシベース外周壁の上部におい
て、一般部よりも長く延びた上部張り出し部を備えるこ
とにより冷却風通路の出口は上部張り出し部の先端部を
切り欠いて形成できる。そのため、冷却風は、冷却風通
路の壁をリング状に進む空間だけより、冷却風通路の最
上部からさらにシャフトと略平行にマグネット側へ進む
空間をプラスしたことによって、冷却風とスプラッシュ
やホコリの分離距離が延長され、一層クリーンになって
モータ機能部位へ入る。さらに、リブとエンドブラケッ
トを密に当接させることにより、冷却風通路を冷却風が
通過中の時、水や異物などはベアリング部など中心部に
侵入できない。

【００２６】なお、ブラシベースのかわりにマグネット
ホルダに下部張り出し部を設けることによっても、モー
タ内部のブラシとコミュテータで削れた銅粉等の堆積物
を堆積できるので、ケーシング外部に排出されない。ヨ
ークの底壁に冷却風排出孔を設けることにより、冷却風
を排出できる。また、ヨークの筒部を回転部材の筒状部
が囲んで重ならせることにより、冷却風排出孔におい
て、直接のスプラッシュの侵入が阻止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかるモータの断面を示す図
である。

【図２】ブラシベースを示す正面図である。

【図３】図２におけるＡ−Ａ断面図である。

【図４】図２におけるＢ−Ｂ断面図である。

【図５】図１におけるＣ断面図である。

【符号の説明】

１ブラシベース２リブ３連通孔４冷却風通路５冷却風取入孔６冷却風排出孔７エンドブラケット８ヨーク９ボス１０ブラシホルダ１１ヨーク底壁１２フランジ１３ブラシベース基部１４ブラシベース外周壁１５マグネットホルダ１６上部張り出し部１７下部張り出し部１８切り欠き１９ファン（回転部材）２０、２０’ ベアリング保持部２１、２１’ ベアリング２２アーマチュア２３コイル２４ブラシ２５シャフト２６コミュテータ２７ブラシスプリング２８ロータ２９マグネット３０配線３１ファンボス３２ファン筒部（筒状部）３３ファン羽根

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状のヨーク（８）とその開口端に固定
される円盤状のエンドブラケット（７）とで内部空間を
形成し、ヨーク底壁（１１）およびエンドブラケットに
それぞれ設けたベアリング（２１、２１’）にロータ
（２８）を支持するとともに、ブラシホルダ（１０）を
備えるブラシベース（１）をエンドブラケットに取り付
けたモータにおいて、前記ブラシベースが、ブラシベー
ス基部（１３）の外周からロータの軸と略平行に延びる
外周壁（１４）と、該外周壁の先端から前記ヨークの筒
部内壁に整合するまでブラシベース基部と略平行に外方
へ延びるフランジ（１２）とを備え、前記ブラシベース
基部をエンドブラケットに取付けたとき、前記外周壁、
フランジ、ヨークの筒部内壁およびエンドブラケットに
囲まれた冷却風通路（４）がエンドブラケットの外周部
にそって形成され、モータの設置状態における冷却風通
路の最下位置および最上位置に冷却風通路の入口および
出口が設けられていることを特徴とするモータの冷却風
通路構造。
【請求項２】前記冷却風通路（４）の入口は、エンド
ブラケット（７）近傍におけるヨーク（８）の筒部の最
下位置に形成した取り入れ孔（５）を備えていることを
特徴とする請求項１記載のモータの冷却風通路構造。
【請求項３】前記外周壁（１４）は、冷却風通路
（４）の入口において一般部よりも長く延びた下部張り
出し部（１７）を備えていることを特徴とする請求項１
または２記載のモータの冷却風通路構造。
【請求項４】前記下部張り出し部（１７）のフランジ
（１２）は、前記取り入れ孔（５）よりオフセットして
おり、その下縁に連通孔（３）を有していることを特徴
とする請求項１、２または３記載のモータの冷却風通路
構造。
【請求項５】前記外周壁（１４）は前記上部において
一般部よりも長く延びた上部張り出し部（１６）を備
え、前記冷却風通路（４）の出口は上部張り出し部の先
端部を切り欠いて形成されていることを特徴とする請求
項１、２、３または４記載のモータの冷却風通路構造。
【請求項６】前記ブラシベース基部（１３）のエンド
ブラケット（７）側には当該ブラシベース基部の外周に
そってリング状に閉じたリブ（２）が形成され、該リブ
がエンドブラケットに当接していることを特徴とする請
求項１、２、３、４または５記載のモータの冷却風通路
構造。
【請求項７】モータのマグネット（２９）がマグネッ
トホルダ（１５）によりヨーク（８）の筒部内壁に固定
され、前記マグネットホルダが、前記冷却風通路（４）
の入口部において前記外周壁（１４）に重なるまでブラ
シベース（１）側へ延びる張り出し部を有していること
を特徴とする請求項１または２記載のモータの冷却風通
路構造。
【請求項８】前記ロータ（２８）のシャフト（２５）
はヨーク底壁（１１）から外部へ突出して回転部材（１
９）が取付けられるとともに、該回転部材がヨーク
（８）の筒部に重なる筒状部（３２）を備え、前記ヨー
ク底壁に冷却風の排出孔（６）が設けられていることを
特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７記載
のモータの冷却風通路構造。