WO2020121559A1

WO2020121559A1 - ファンモータ

Info

Publication number: WO2020121559A1
Application number: PCT/JP2019/023042
Authority: WO
Inventors: 秀樹奥野; 須藤　健二; 義親川島; 大真羽賀
Original assignee: 株式会社ミツバ
Priority date: 2018-12-12
Filing date: 2019-06-11
Publication date: 2020-06-18
Also published as: JP2020094531A

Abstract

この発明の一態様に係るファンモータ（１）は、モータのシャフトの軸方向の一端に取り付けられ、シャフトの回転に伴って回転するボス部（６）と、ボス部の周囲に取り付けられ、ボス部の回転に連動して回転するファン（２）と、を備えるファンモータであって、ボス部は、クラッチ収納部（１０）とベアリング収納部（７）をそれぞれ備え、シャフト（S）は、ベアリング収納部に設けられたベアリング（D）を介してボス部を回転自在に軸支し、ボス部は、クラッチ収納部に設けられたワンウェイクラッチ（１２）を介してシャフトの回転時には、シャフトと連動して回転する、ことを特徴とするファンモータである。

Description

ファンモータ

　本発明は、ラジエータ冷却ファン等に用いられるファンモータに関する。
　本願は、２０１８年１２月１２日に、日本に出願された特願２０１８－２３２４２５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　モータにより駆動されるファンは、モータへの通電を停止した後もファン及びモータ内のアーマチュアの慣性により回転がしばらくの間継続する。この間、アーマチュアが回転することにより、モータ内で電磁誘導されてモータの端子間に電圧が発生する。そのため、アーマチュアの回転が停止するまでブラシとコンミテータとの間に火花が発生してブラシ及びコンミテータが摩耗する。更に、ファン及びアーマチュアの回転数が低下していく過程においてモータ内で発生するコギングとファンの振動次数が一致した時に共振による振動音が発生する。ファンは、モータが駆動していない間でもファンに風が当たった際に空転するため、上述した現象が発生する。

　アーマチュアを軸支するシャフトにワンウェイクラッチを介してファンを取り付け、モータが駆動していない間、ファンとシャフトとの接続を開放してファンを回転方向に自由回転させる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

日本国特開２０１６－０９４８３０号公報日本国特開２０１３－１７３２２８号公報

　モータで駆動するファンは、例えば、車両のラジエータ等の冷却に用いられる場合、車両の走行時の振動を受ける。そのため、特許文献１に開示されたファン用モータを車両に適用しようとすると、ファンの空転時にワンウェイクラッチの軸受け部分に抵抗が生じてシャフトが回転し、上述した現象が発生する虞がある。

　本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、モータの駆動停止時にファンが回転した際にモータ内において発生する電圧を抑制すると共に、ファンの空転時にシャフトに対する抵抗を低減することができるファンモータを提供することである。

　この発明の一態様に係るファンモータは、ステータと、前記ステータの内側に回転自在に軸支され、シャフトが圧入された複数のティースを有するロータと、前記ティースに巻回された巻線により形成されたコイルと、前記コイルに接続される複数のコンミテータと、前記複数のコンミテータに摺接する給電用ブラシと、前記シャフトの軸方向の一端に取り付けられ、前記シャフトの回転に伴って回転するボス部と、前記ボス部の周囲に取り付けられ、前記ボス部の回転に連動して回転するファンと、を備えるファンモータであって、前記ボス部は、クラッチ収納部とベアリング収納部をそれぞれ備え、前記シャフトは、前記ベアリング収納部に設けられたベアリングを介して前記ボス部を回転自在に軸支し、前記ボス部は、前記クラッチ収納部に設けられたワンウェイクラッチを介して前記シャフトの回転時には、前記シャフトと連動して回転する、ことを特徴とするファンモータである。

　上記構成により本発明は、ファンモータが停止してファンが慣性で回転する際に、ファンのボス部に設けられたワンウェイクラッチがファンモータのシャフトに回転を伝えないので、ファンモータの内部に発生する電圧を抑制することで、ブラシとコンミテータとの間に発生する火花を防止し、ブラシの寿命を延ばすことができる。

　上記ファンモータは、前記クラッチ収納部に前記ワンウェイクラッチを覆う様に形成されたクラッチワッシャを備えるように構成されていてもよい。

　上記構成により本発明は、クラッチ収納部に設けられたワンウェイクラッチをクラッチワッシャが覆うため、ワンウェイクラッチを構成する部材が脱落することが防止される。

　上記ファンモータは、前記ファンの回転方向が前記ワンウェイクラッチから前記クラッチワッシャの方向に風を発生させる方向であるように構成されていてもよい。

　上記構成により本発明は、ファンから発生する風の反力によりボス部は、前方に移動しようとするため、ボス部とクラッチワッシャとの間の摺動抵抗を減少させることができる。

　上記ファンモータにおいて、前記ベアリングは、一方が前記シャフトに圧入され、他方は前記ベアリング収納部に圧入される２つの環状体によって形成されるベアリングであるように構成されていてもよい。

　上記構成により本発明は、ベアリングがシャフトを介してボス部を回転自在に安定的に支持すると共に、シャフトとボス部との間の回転抵抗を減少させることができる。

　上記ファンモータにおいて、前記ベアリング収納部は前記ベアリングを覆う様に設けられた防水部材を備えるように構成されていてもよい。

　上記構成により本発明は、ボス部に水がかかってもベアリングの隙間から水が侵入することを防止することができる。

　上記ファンモータにおいて、前記防水部材が一面側にベアリングに対して突出する突出部を有し、前記突出部が前記ベアリング又は前記ボス部に当接するよう設けられるシール部材と、前記シール部材を他面側から覆う様に押圧するバネワッシャと、を備えるように構成されていてもよい。

　上記構成により本発明は、バネワッシャがシール部材を押圧することで突出部がベアリングに押し付けられて密着し、ベアリングの隙間から水が侵入することを防止することができる。

　上記ファンモータにおいて、前記防水部材が内部にグリスが充填されたカップ部材を備えるように構成されていてもよい。

　上記構成により本発明は、カップ部材がベアリングを覆って防水すると共に、カップ部材の内部に充填されたグリスによってカップ内に湿気が溜まることを防止してベアリングを防錆することができる。

　上記ファンモータにおいて、前記ファンが自動車のラジエータの冷却用として用いられるように構成されていてもよい。

　上記構成により本発明は、自動車のラジエータのような過酷な環境においてモータの寿命を延ばすことができる。

　本発明によれば、モータの駆動停止時にファンが回転した際にモータ内において発生する電圧を抑制すると共に、ファンの空転時にシャフトに対する抵抗を低減することができる。

本発明の実施形態に係るファンモータの構成を示す側面図である。ファンモータに使用される電動モータの構成を示す断面図である。ファンの構造を示す断面斜視図である。ファンの取り付け構造を示す断面側面図である。ファンの取り付け構造を示す断面斜視図である。ワンウェイクラッチのワンウェイ機構の構成を示す図である。ワンウェイ機構とシャフトとの連結状態を示す図である。ファンモータの減速時の特性を示す図である。耐久試験後のファンモータの減速時の特性を示す図である。ファンモータの減速時の他の特性を示す図である。比較例のファンモータの減速時の特性を示す図である。変形例１に係るファンモータの構成を示す断面側面図である。ファンの取り付け構造を示す断面斜視図である。ワンウェイ機構とシャフトとの連結状態を示す図である。ファンモータへの水の侵入経路を示す図である。変形例１に係るファンモータの水の侵入経路を示す図である。変形例２に係る防水部材の構成を示す断面側面図である。バネワッシャの構成を示す断面斜視図である。シールワッシャの構成を示す断面斜視図である。変形例２に係る他の防水部材の構成を示す断面側面図である。バネワッシャの構成を示す断面斜視図である。シールワッシャの構成を示す断面斜視図である。変形例３に係る防水部材の構成を示す断面側面図である。変形例３に係る他の防水部材の構成を示す断面側面図である。

　以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態に係るファンモータの構成について説明する。

　図１に示されるように、ファンモータ１は、風を発生するファン２と、ファン２を回転駆動する電動モータ２０とを備える。ファンモータ１は、例えば、自動車等の車両のラジエータ等の冷却用の冷却ファンである。ファンモータ１は、例えば、車両（不図示）の進行方向（図の＋Ｘ軸方向）に対してラジエータ（不図示）の後側に取り付けられる。以下、車両の前側から後ろ側に向かった方向に見ることを正面視という。

　図２に示されるように、電動モータ２０は、電極となる一対のブラシＢ１，Ｂ２（給電用ブラシ）を備えるブラシモータである。電動モータ２０は、例えば、円筒形のハウジングＺ内に回転自在に軸支されたロータＹ（アーマチュア）を備える。ハウジングＺの一側面には円板状の蓋（不図示）が設けられており、蓋の中心にロータＹのシャフトＳの一端側を軸支する軸受け（不図示）が取り付けられている。蓋は、ハウジングＺと一体に形成されていてもよい。ハウジングＺの他側面には、ハウジングＺの開口を覆うように円形のエンドベル（不図示）が取り付けられている。エンドベルの中心には、ロータＹのシャフトＳの他端側を軸支する軸受け（不図示）が取り付けられている。エンドベルには、電極となる一対のブラシＢ１，Ｂ２が取り付けられている。

　ハウジングＺの内周面には、断面が馬蹄形の一対の永久磁石Ｇ１，Ｇ２が対向して取り付けられている。ハウジングＺと一対の永久磁石Ｇ１，Ｇ２により、固定子（ステータ）を構成している。一対の永久磁石Ｇ１，Ｇ２の内側には、接触しないようにわずかな隙間で離間してハウジングＺと同芯にロータＹが配置されている。ロータＹには、シャフトＳの軸線方向から見て断面がＴ字型の複数（実施例では３個）のティースＸ１～Ｘ３が放射状に設けられている。各ティースＸ１～Ｘ３には、エナメル被覆されたモータ巻線Ｗ１～Ｗ３が巻回されている。これによりロータＹには、シャフトＳの軸線方向からみて放射状に複数のアーマチュアコイルＣ１～Ｃ３（以下コイルともいう）が形成される。

　シャフトＳの他端側（図１の紙面の手前側）にはシャフトＳと同芯に円柱状の台座Ｊが形成されている。台座Ｊの外周面には、各コイルＣ１～Ｃ３の電極となる複数のセグメントＥ１～Ｅ３からなる整流子（コンミテータＥ）が外周面の曲面に沿って貼り付けられている。コンミテータＥは、一対のブラシＢ１，Ｂ２により挟持されており、一対のブラシＢ１，Ｂ２と少なくとも２個のセグメントが接触している。

　このような構成により、コンミテータＥに摺接する一対のブラシＢ１，Ｂ２に通電するとコイルＣ１～Ｃ３に流れる電流により磁界が発生し、永久磁石Ｇ１，Ｇ２により形成されている磁界内で生じるロータＹの磁気吸引または磁気反発によりロータＹに回転が生じる。ロータＹの回転に伴って、コンミテータＥのセグメントＥ１～Ｅ３とブラシＢ１，Ｂ２との接触位置が変化し、コイルＣ１～Ｃ３に発生する磁界の方向が変化する。コイルＣ１～Ｃ３に発生する磁界は、ロータＹに回転力を発生させる方向に生じるようにセグメントＥ１～Ｅ３にモータ巻線Ｗ１～Ｗ３が配線されている。上記実施例は、ロータにコイルが３個設けられているモータを例示したが、モータにはコイルが３個以上設けられていてもよい。

　図３に示されるように、ファン２は、台座部３に配置された複数の羽根Ｖを備える。各羽根Ｖは、台座部３に対して所定の取り付け角度により取り付けられている。台座部３は、電動モータ２０のシャフトＳに取り付けられる。台座部３は、例えば、椀形に形成されている。台座部３は、開口が後方となるように配置される。台座部３の開口の内部には、電動モータ２０が配置される。

　台座部３は、円板状の頂板４を備える。頂板４の周端部には、後方に突出するように延在する側壁部５が形成されている。側壁部５の外周面５Ａには、正面視して複数の羽根Ｖが放射状に取り付けられている。側壁部５の内周面５Ｂには、側壁部５と頂板４との取り付け剛性を高めるための複数のリブ５Ｃが設けられている。複数のリブ５Ｃは、背面視して頂板４の中心から放射状に配置されている。リブ５Ｃは、頂板４と内周面５Ｂとから突出するように形成されている。頂板４の中心には、シャフトＳと接続されるボス部６が取り付けられている。

　図４及び図５に示されるように、ボス部６の中心には、正面視で円形の貫通孔Ｈが形成されている。貫通孔Ｈには、シャフトＳが挿通される。貫通孔Ｈは、シャフトＳの外径よりも大きくなるように形成されている。ボス部６の側面部６Ａには、正面視で外方に向かって突出するように円環状のフランジ部６Ｂが形成されている。フランジ部６Ｂの周端部には、複数の凹凸６Ｃが延在して形成されている。フランジ部６Ｂは、頂板４と一体に形成される。複数の凹凸６Ｃが取り込まれて頂板４と一体に形成されることにより、ボス部６がファン２に対して空転することが防止される。ボス部６は、ファン２にネジ止め等で固定されていてもよい。

　ボス部６の正面側には、例えば、ベアリング収納部７が形成されている。ベアリング収納部７は、ラジアル形のボールベアリングＤを収納するために形成された円柱状に凹んだ空間である。ベアリング収納部７は、ボス部６の前側から後方に窪んで形成されている。

　ボールベアリングＤは、２つの環状体により形成された軸受けである。ボールベアリングＤの２つの環状体の一方はシャフトＳに固定され、他方はベアリング収納部７に圧入される。ボールベアリングＤは、回転自在な内輪Ｄ１と、内輪の外周を覆うように形成された外輪Ｄ２と、内輪Ｄ１と外輪Ｄ２との間に設けられた複数のベアリング球Ｄ３とを備える。内輪Ｄ１は、円筒状に形成されている。内輪Ｄ１の外周面には、ベアリング球Ｄ３が転がる溝が延在するように形成されている。外輪Ｄ２は、円筒状に形成されている。外輪Ｄ２の内周面には、ベアリング球Ｄ３が転がる溝が延在するように形成されている。

　ベアリング収納部７は、円形の底部８と、底部の周縁部から前方に立設され周縁部に延在する側壁部９とが形成されている。底部８には、後方に一段窪んだ段差８Ａが形成されている。ボールベアリングＤの外輪Ｄ２が側壁部９に圧入されることにより、ベアリング収納部７に、ボールベアリングＤが嵌め込まれる。段差８Ａが形成されていることにより、ボールベアリングＤの内輪Ｄ１は、底部８に接触しないで回転自在となる。

　内輪Ｄ１には、シャフトＳの先端部Ｓ１が挿通される。内輪Ｄ１とシャフトＳとは、ナットＮによって固定される。シャフトＳの先端部Ｓ１は、内輪Ｄ１に圧入されてもよい。先端部Ｓ１は、外径がシャフトＳの外径よりも小さくなるように形成されている。先端部Ｓ１とシャフトＳの接続部分には段差Ｓ２が形成されている。先端部Ｓ１の端部にはネジ溝（不図示）が形成されている。ネジ溝には、ワッシャＲを介して座付のナットＮが螺入されている。これにより、内輪Ｄ１は、ナットＮと段差Ｓ２とに挟持されてシャフトＳに固定される。この状態では、ボス部６は、シャフトＳに回転自在に軸支される。

　ボス部６の背面側には、クラッチ収納部１０が形成されている。クラッチ収納部１０には、ワンウェイクラッチ１２が設けられている。ワンウェイクラッチ１２は、ボス部６に対してシャフトＳが相対的に正転した場合にボス部６に駆動力を伝えるが、ボス部６に対してシャフトＳが相対的に反転した場合にはボス部６に駆動力を伝えず、ボス部６に対してシャフトＳが空転するようなワンウェイ機構Ｐを備える。

　ワンウェイクラッチ１２は、貫通孔Ｈの周りに複数のワンウェイ機構Ｐが設けられている。ワンウェイクラッチ１２の背面側は、ワンウェイクラッチ１２を覆うように形成されたドーナッツ板状のクラッチワッシャ１５が配置されている。

　図６に示されるように、ワンウェイ機構Ｐは、例えば、溝部Ｐ１と、溝部Ｐ１に嵌められたコロＰ２と、コロＰ２を一定方向に付勢するバネＰ３とを備える。溝部Ｐ１は、貫通孔Ｈの周方向に沿って一端Ｐ１Ａが他端Ｐ１Ｂに対して狭まるテーパ面Ｐ１Ｃが形成されている。コロＰ２は、溝部Ｐ１の一端に当接するように嵌められている。バネＰ３は、他端とコロＰ２との間に嵌め込まれている。バネＰ３は、他端側から一端側にコロＰ２を付勢している。これにより、コロＰ２は、溝部Ｐ１テーパ面Ｐ１ＣとシャフトＳに当接している。

　シャフトＳが正転方向（図の矢印Ａの方向）に回転した場合、コロＰ２もテーパ面Ｐ１Ｃを転がって一端Ｐ１Ａに近付く方向に移動する。テーパ面Ｐ１Ｃの一端Ｐ１Ａ側に近付くほど幅が狭まっているため、コロＰ２は、シャフトＳとテーパ面Ｐ１Ｃとに挟持されて止まる。同様に、他の複数のワンウェイ機構ＰにおいてもコロＰ２がシャフトＳとテーパ面Ｐ１Ｃとに挟持されて止まるため、シャフトＳとボス部６とが連動して回転する。

　図７に示されるように、ファン２もボス部６に連動して回転する。即ち、電動モータ２０に通電されると、シャフトＳを介してファン２は連動して回転する。ファン２は、ワンウェイクラッチ１２からクラッチワッシャ１５の方向に風を発生させるため、ファン２には、発生する風の反力により前方（図の矢印方向）に力が加わる。そうすると、ボス部６は、前方に移動しようとするため、ボス部６とクラッチワッシャ１５との間には僅かに隙間が生じ、ボス部６とクラッチワッシャ１５との間の摺動抵抗が減少する。

　電動モータ２０への通電が停止してロータＹが減速して停止すると、シャフトＳも連動して減速して停止する。シャフトＳが減速して停止してもファン２は慣性力によりしばらくの間回転を続ける。そうすると、ボス部６は、シャフトＳに対して相対的に反転する方向に回転する。この時、コロＰ２は、他端Ｐ１Ｂ側に近付くようにテーパ面Ｐ１Ｃを転がる。他端Ｐ１Ｂ側に近付くに近付くほど幅が広まっているため、シャフトＳとテーパ面Ｐ１ＣとがコロＰ２を挟持する力が解放され、ボス部６は、シャフトＳに対して相対的に回転を始める。この時、ボス部６は、ボールベアリングＤを介してシャフトＳに接続されているため、回転抵抗が小さくなりボス部６は、シャフトＳに対して相対的に空転する。即ち、ファン２の回転は、シャフトＳには伝わらず、電動モータ２０の複数の端子間（ブラシ間）に電圧が発生しない。

　図８（１）に示されるように、ワンウェイクラッチ１２が設けられていないファンモータを回転させた後、停止させると、ファンの慣性によりファンが略停止するまでに１０秒間を要する。ファンに連動して電動モータ内のロータＹも略停止するまでに約１０秒間を要する。この場合、ロータＹが停止するまでの間に、電動モータの端子間には電圧が発生する。

　図８（２）に示されるように、実施形態に係るファンモータ１を回転させた後、停止させると、ファンの慣性によりファンが停止するまでに約１０秒間を要する。ファンモータ１には、ワンウェイクラッチ１２が設けられているので、ロータＹはファンに連動せずに停止するまでには３秒間を要する。この場合、ロータＹが停止するまでの間に、電動モータの端子間に電圧が発生する時間は、ワンウェイクラッチ１２が設けられていないファンモータに比して７秒間短縮される。図９に示されるように、上記の特性は、２００時間の耐久試験を経た後も同様な結果を示している。

　ファン２は、電動モータ２０が駆動していない間でも車両が走行している場合、走行風を受けて回転する。図１０に示されるように、ワンウェイクラッチ１２が設けられていないファンモータは、走行風を受けて回転すると、電動モータの端子間に電圧が発生する。

　図１１に示されるように、ワンウェイクラッチ１２が設けられていないファンモータに対して、ファンモータ１は、走行風を受けてもワンウェイクラッチ１２により。シャフトＳに回転が伝わらずに、電動モータ２０の端子間に電圧が発生しない。

　上述したファンモータ１によれば、ワンウェイクラッチ１２が設けられていることにより、ワンウェイクラッチ１２が無い場合に比して、通電された電動モータ２０のブラシＢ１，Ｂ２への通電を停止した後、ロータＹの回転時間を短縮することができる。これにより、ファンモータ１によれば、ロータＹの減速時の共振の起きるタイミングが短くなり振動音を抑制することができる。

　ファンモータ１によれば、ブラシＢ１，Ｂ２とコンミテータＥ間に発生する火花を抑制することができる。更にファンモータ１によれば、ワンウェイクラッチ１２が設けられていることにより、ワンウェイクラッチ１２が無い場合に比して、通電された電動モータ２０のブラシＢ１，Ｂ２への通電を停止した後、ブラシＢ１，Ｂ２間（端子間）電圧の発生を低減することができる。

［変形例１］
　上述したファンモータ１においては、ボス部６は、シャフトＳに、ラジアル形のボールベアリングＤを介して軸支されていたが、これに限らずスラスト形のボールベアリングＦが用いられてもよい。以下の説明では、上記実施形態と同一の構成については同一の名称及び符号を用い、重複する説明については適宜省略する。

　図１２～図１４に示されるように、ファンモータ１Ａでは、ボス部６にスラスト形のボールベアリングＦが設けられている。ボールベアリングＦは、２つの環状体により形成された軸受けである。ボールベアリングＦは、円環状のハウジング軌道板Ｆ１と、円環状の軌道板Ｆ２と、ハウジング軌道板Ｆ１と軌道板Ｆ２との間に挟持されるように配置された複数のベアリング球Ｆ３とを備える。

　ボス部６には、ボールベアリングＦを収納するためのベアリング収納部１１が設けられている。ベアリング収納部１１は、円形の底部１１Ａと、底部の周縁部から前方に立設され周縁部に延在する側壁部１１Ｂとが形成されている。側壁部１１Ｂの前方には、径方向に一段窪んだ段差１１Ｃが形成されている。ハウジング軌道板Ｆ１が側壁部１１Ｂに嵌め込まれることにより、ベアリング収納部１１に、ボールベアリングＦが固定される。段差１１Ｃが形成されていることにより、軌道板Ｆ２は、側壁部１１Ｂに接触しないで回転自在となる。ナットＮとシャフトＳとの間のワッシャＲは不要となる。

　スラスト形のボールベアリングＦを用いると、ラジアル形のボールベアリングＤを用いる場合に比して、ボス部６の回転軸に沿った方向の厚さを低減するように形成することができる。そのため、ボールベアリングＤを用いる場合に比して、ファン２の前面に対してナットＮを後方に配置することができる。例えば、ファン２においてナットＮの周囲に、ファン２の前面の位置と略同一面にナットＮの頂部が配置されるように円形の窪み２Ａを設けてもよい。上述したファンモータ１Ａは、ファンモータ１に比してボス部６及びシャフトＳの構造をボールベアリングＦに対応するように形成することで構成を変更することができる。

　上述したファンモータ１Ａによれば、ボールベアリングＦを用いることにより、ボス部６は、ボールベアリングＤを用いる場合に比して構造を小型化すると共に、簡易な構造で構成できる。ファン２の駆動時にシャフトＳの軸線方向に力が加わる際に、ラジアル形のボールベアリングＤでは、ベアリング球にせん断力が加わっていたが、スラスト形のボールベアリングＦでは、ベアリング球にせん断力が加わらないので、回転抵抗が低減される。

［変形例２］
　図１５及び図１６に示されるように、ファンモータ１，１Ａの前側から雨等の水が当たるとボールベアリングＤ，Ｆの隙間から水が侵入し、ボールベアリングＤ，Ｆの内部が腐食する虞がある。そのため、ボールベアリングＤ，Ｆには、防水対策が施されてもよい。ボールベアリングＤ，ＦとナットＮとの間には、例えば、ボールベアリングＤ，Ｆを覆うように形成された防水部材が配置される。

　図１７から図１９に示されるように、ボールベアリングＤは、円環状の防水部材Ｔで覆われる。防水部材Ｔは、円環状のバネワッシャＴ１と円環状のシールワッシャＴ２（シール部材）とを備える。バネワッシャＴ１は、ナットＮとボールベアリングＤとの間に挟持されるように配置される。バネワッシャＴ１は、例えば、防錆処理された金属板や樹脂材料等の弾性体を用いて形成されている。バネワッシャＴ１の一面側（正面側）には、ナットＮが配置される。バネワッシャＴ１の他面側（背面側）には、貫通孔Ｔ１Ａの周囲に延在して突出する突出部Ｔ１Ｂが形成されている。円環部Ｔ１Ｃと突出部Ｔ１Ｂとにより、シールワッシャＴ２を嵌め込むための円環状の段差Ｔ１Ｄが形成されている。

　シールワッシャＴ２は、一面側（正面側）がバネワッシャＴ１の円環部Ｔ１Ｃの他面側（背面側）に当接するようにバネワッシャＴ１に嵌め込まれている。シールワッシャＴ２の他面側（背面側）には、同心円状に突出部Ｔ２Ａ，Ｔ２Ｂが形成されている。突出部Ｔ２Ａは、ボールベアリングＤの外輪Ｄ２に沿って延在するように円環状に突出している。突出部Ｔ２Ａは、ボールベアリングＤのシール部Ｄ４に沿って延在するように円環状に突出している。ナットＮを締め込むと、バネワッシャＴ１とシールワッシャＴ２とがナットＮとボールベアリングＤとに挟持される。

　この状態で、バネワッシャＴ１の突出部Ｔ１Ｂは、ボールベアリングＤの内輪Ｄ１とナットＮとに挟持される。そして、バネワッシャＴ１の円環部Ｔ１Ｃの弾性により、シールワッシャＴ２はボールベアリングＤ側に押圧される。そうすると、シールワッシャＴ２の突出部Ｔ２Ｂは、弾性変形して外輪Ｄ２に密着する。同様に、シールワッシャＴ２の突出部Ｔ２Ａは、弾性変形してボールベアリングＤのシール部Ｄ４に密着する。上述したようにボス部６がシャフトＳに対して回転した場合、シールワッシャＴ２の突出部Ｔ２Ｂは、ボールベアリングＤの外輪Ｄ２に密着しながら回転方向に沿って相対的に摺動する。シールワッシャＴ２の突出部Ｔ２Ａも同様に、ボールベアリングＤのシール部Ｄ４に密着しながら回転方向に沿って相対的に摺動する。このような構成により、ファン２がシャフトＳに対して停止状態あるいは回転状態であっても、シールワッシャＴ２がボールベアリングＤに密着する。

　図２０から図２２に示されるように、同様に、ボールベアリングＦも防水部材Ｕを備える。ボールベアリングＦは、円環状の防水部材Ｕで覆われる。防水部材Ｕは、円環状のバネワッシャＵ１と円環状のシールワッシャＵ２とを備える。バネワッシャＵ１は、ナットＮとボールベアリングＤとの間に配置される。バネワッシャＵ１は、例えば、防錆処理された金属板や樹脂材料等の弾性体を用いて形成されている。バネワッシャＵ１の他面側（背面側）には、貫通孔Ｕ１Ａの周囲に延在して突出する突出部Ｕ１Ｂが形成されている。円環部Ｕ１Ｃと突出部Ｕ１Ｂとにより、シールワッシャＵ２を嵌め込むための円環状の段差Ｕ１Ｄが形成されている。

　シールワッシャＵ２は、一面側（正面側）がバネワッシャＵ１の円環部Ｕ１Ｃの他面側（背面側）に当接するようにバネワッシャＵ１に嵌め込まれる。シールワッシャＵ２の他面側（背面側）には、突出部Ｕ２Ａが形成されている。突出部Ｕ２Ａは、ボス部６に沿って延在するように突出している。ナットＮを締め込むと、バネワッシャＵ１とシールワッシャＵ２とがナットＮとボールベアリングＤとに挟持される。

　この状態で、バネワッシャＵ１の突出部Ｕ１Ｂは、ボールベアリングＦの軌道板Ｆ２とナットＮとに挟持される。そして、円環部Ｕ１Ｃの弾性により、シールワッシャＵ２はボス部６側に押圧される。そうすると、シールワッシャＵ２の突出部Ｕ２Ａは、弾性変形してボス部６に密着する。上述したようにボス部６がシャフトＳに対して回転した場合、突出部Ｕ２Ａは、ボス部６に密着しながら回転方向に沿って相対的に摺動する。このような構成により、ファン２がシャフトＳに対して停止状態あるいは回転状態であっても、シールワッシャＵ２がボス部６に密着する。

　上述した防水部材Ｔ，Ｕを用いることにより、ボールベアリングＤ，Ｆのすき間から水の侵入を防ぐことが可能となり、水分によってボールベアリングＤ，Ｆや他の金属部に錆が発生することを防止することができる。防水部材Ｔ，Ｕを用いることにより、電動モータ２０の内部に侵入した水分によってブラシの異常摩耗によるモータ寿命低下を防止することができる。電動モータ２０の内部に侵入した水分によって導通部に発生するショートを防止することができる。

　防水部材Ｔ，Ｕを用いることにより、ボールベアリングＤ，Ｆのすき間から油の侵入を防ぎ、電動モータ２０の内部に侵入した油分によってブラシとコンミテータの異常摩耗によるモータ寿命の低下を防止することができる。防水部材Ｔ，Ｕを用いることにより、油分付着によってワンウェイクラッチの動力伝達が悪くなるのを防止することができる。防水部材Ｔ，Ｕを用いることにより、ボールベアリングＤ，Ｆのすき間から粉塵等の異物侵入を防止し、侵入した粉塵等の異物によってスラストベアリングが異常劣化するのを防止することができる。

［変形例３］
　変形例２に係るファンモータは、ボールベアリングＤ，Ｆを防水部材Ｔ，Ｕで防水していたが、これに限らず防水部材としてボールベアリングＤ，Ｆを覆う部材を用いてもよい。図２３に示されるように、ファンモータ１において、例えば、ベアリング収納部７の前には、ボールベアリングＤとナットＮとを覆うように形成されたキャップＫ（カップ部材）がボス部６に設けられたキャップ台座６Ｑに嵌め込まれている。キャップＫは、例えば、円筒の片側が閉塞したカップ状に形成されている。キャップＫは、例えば、キャップ台座６Ｑの内壁に側面部が密着するように嵌め込まれている。

　キャップＫは、キャップ台座６Ｑの外壁を覆うように嵌め込まれていてもよい。キャップＫとキャップ台座６Ｑとの境界は、水の侵入を防止するために固化する液体シール材が充填されてもよい。キャップＫの内部には、例えば、グリスが充填される。キャップＫ内のグリスによってキャップＫ内に湿気が溜まることが防止されると共に、ボールベアリングＤを防錆することができる。

　図２４に示されるように、同様に、ファンモータ１Ａにおいて、例えば、ベアリング収納部１１の前には、ボールベアリングＦとナットＮとを覆うように形成されたキャップＬ（カップ部材）がファン２に設けられた窪み２Ａに嵌め込まれている。キャップＬは、キャップＫと同様にキャップ状に形成されている。キャップＬの外側面は、窪み２Ａの側面部に密着するように嵌め込まれている。キャップＬと窪み２Ａとの境界は、キャップＫと同様に液体シール材が充填されてもよい。キャップＬの内部には、キャップＫと同様にグリスが充填される。キャップＬ内のグリスによってキャップＬに湿気が溜まることが防止されると共に、ボールベアリングＦを防錆することができる。

　以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。例えば、上記実施形態においてスラスト形のボールベアリングを用いるファンモータを例示したが、これに限らずスラスト形のボールベアリングに代えて焼結軸受や動圧軸受け等の摺動抵抗が小さい軸受が用いられていてもよい。上記実施形態で用いられたワッシャに代えてテフロン（登録商標）加工が施されたワッシャ等の摺動抵抗が小さいワッシャが用いられてもよい。

１、１Ａ…ファンモータ、２…ファン、３…台座部、６…ボス部、７、１１…ベアリング収納部、１０…クラッチ収納部、１２…ワンウェイクラッチ、１５…クラッチワッシャ、２０…電動モータ、Ｂ…ブラシ、Ｂ１…ブラシ、Ｂ２…ブラシ、Ｃ１～Ｃ３…アーマチュアコイル、Ｄ…ボールベアリング、Ｅ…コンミテータ、Ｅ１…セグメント、Ｅ２…セグメント、Ｅ３…セグメント、Ｆ…ボールベアリング、Ｇ１…永久磁石、Ｇ２…永久磁石、Ｊ…台座、Ｋ…キャップ、Ｌ…キャップ、Ｎ…ナット、Ｐ…溝部、Ｐ…ワンウェイ機構、Ｒ…ワッシャ、Ｓ…シャフト、Ｔ…防水部材、Ｔ１…バネワッシャ、Ｔ２…シールワッシャ、Ｔ２Ａ…突出部、Ｔ２Ｂ…突出部、Ｕ…防水部材、Ｕ１…バネワッシャ、Ｕ２…シールワッシャ、Ｕ２Ａ…突出部、Ｖ…羽根、Ｗ１～Ｗ３…モータ巻線、Ｘ１～Ｘ３…ティース、Ｙ…ロータ、Ｚ…ハウジング

Claims

　ステータと、
　前記ステータの内側に回転自在に軸支され、シャフトが圧入された複数のティースを有するロータと、
　前記ティースに巻回された巻線により形成されたコイルと、
　前記コイルに接続される複数のコンミテータと、
　前記複数のコンミテータに摺接する給電用ブラシと、
　前記シャフトの軸方向の一端に取り付けられ、前記シャフトの回転に伴って回転するボス部と、
　前記ボス部の周囲に取り付けられ、前記ボス部の回転に連動して回転するファンと、からなるファンモータであって、
　前記ボス部は、クラッチ収納部とベアリング収納部をそれぞれ備え、
　前記シャフトは、前記ベアリング収納部に設けられたベアリングを介して前記ボス部を回転自在に軸支し、
　前記ボス部は、前記クラッチ収納部に設けられたワンウェイクラッチを介して前記シャフトの回転時には、前記シャフトと連動して回転する、
ことを特徴とするファンモータ。
　前記クラッチ収納部は、前記ワンウェイクラッチを覆う様に形成されたクラッチワッシャを備える、ことを特徴とする、
請求項１に記載のファンモータ。
　前記ファンの回転方向は、前記ワンウェイクラッチから前記クラッチワッシャの方向に風を発生させる方向であることを特徴とする、
請求項２に記載のファンモータ。
　前記ベアリングは、
　一方が前記シャフトに圧入され、他方は前記ベアリング収納部に圧入される２つの環状体によって形成されるベアリングである、
請求項１から３のうちいずれか１項に記載のファンモータ。
　前記ベアリング収納部は前記ベアリングを覆う様に設けられた防水部材を備える、
請求項１から４のうちいずれか１項に記載のファンモータ。
　前記防水部材は、一面側にベアリングに対して突出する突出部を有し、前記突出部が前記ベアリング又は前記ボス部に当接するよう設けられるシール部材と、
　前記シール部材を他面側から覆う様に押圧するバネワッシャと、を備える、
請求項５に記載のファンモータ。
　前記防水部材は、内部にグリスが充填されたカップ部材を備える、
請求項５に記載のファンモータ。
　前記ファンは、自動車のラジエータの冷却用として用いられる、
請求項１から７のうちいずれか１項に記載のファンモータ。