离心式鼓风机及具备该离心式鼓风机的汽车的制作方法

本发明涉及一种在鼓风机外壳和电动机之间设置有作为密封构件的弹性部的离心式鼓风机。

背景技术：

汽车等所使用的离心式鼓风机为了能够安装在车身所具有的有限空间内，强烈要求其薄型化。在以下的说明中，也将汽车等所使用的离心式鼓风机简称为离心式鼓风机。

另外，以下所示的针对离心式鼓风机的期望很强烈。即，为了不使搭乘者听见不舒服的声音，要求离心式鼓风机低噪音化。要求离心式鼓风机针对汽车行驶时所产生的振动有相应的刚性。要求离心式鼓风机防止由浸水等所引起的水进入离心式鼓风机的内部、或者水滞留在离心式鼓风机的外部。

以往，离心式鼓风机防止了由于经由流路进入的水分、盐分导致的离心式鼓风机所具有的电动机的劣化、或者电动机所具有的电路产生异常。例如，作为针对振动、由振动引起的噪音所采用的对策，在专利文献1中公开了在电动机所包含的安装板上设置隔振橡胶的技术。专利文献1所公开的电动机与风扇外壳固定连结在一起。利用本结构，专利文献1所公开的电动机能够抑制振动，并且能够防止异物自流路进入。

此外，在专利文献2中，公开一种在叶轮中所包含的毂部的内侧安装有电动机的结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第3052507号公报

专利文献2：日本特开2004-353510号公报

技术实现要素：

作为本发明的对象的离心式鼓风机具有叶轮、电动机、鼓风机外壳以及弹性部。

叶轮具有毂部和多个叶片板。毂部在中心部具有旋转轴。毂部具有沿与旋转轴交叉的方向延伸的面。多个叶片板沿着旋转轴的延伸方向延伸。多个叶片板分别包含位于旋转轴侧的内周侧端部和位于旋转轴相反侧的外周侧端部。

电动机具有轴和电动机外壳。轴的一侧作为输出轴，另一侧作为非输出轴。电动机外壳包含朝向与轴交叉的方向突出的凸部，且构成外廓。电动机借助轴将旋转动作传递给旋转轴。

鼓风机外壳以覆盖叶轮的方式构成。鼓风机外壳具有侧壁、吸入口、平面部、排出口以及流路。侧壁沿着旋转轴形成。吸入口位于旋转轴所包含的轴心方向上。平面部位于与吸入口相对的位置。排出口朝向在利用自电动机传递来的旋转动作使叶轮旋转时叶轮旋转的方向开口。在利用自电动机传递来的旋转动作使叶轮旋转时，流路将自吸入口吸入且从内周侧端部流经外周侧端部的空气沿着侧壁导向排出口。流路的包含旋转轴的截面的形状为：在叶轮旋转的方向上，与位于远离排出口的位置的第1截面相比，位于排出口附近的第2截面在沿着轴心方向的方向上，朝向与吸入口所处侧相比靠向与吸入口所处侧相反的那一侧的方向扩开。

在与旋转轴交叉的面上，弹性部包围电动机外壳的外周面。弹性部位于凸部和平面部之间。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的离心式鼓风机的剖视图。

图2是本发明的实施方式1的离心式鼓风机的主要部分剖视图。

图3是本发明的实施方式1的离心式鼓风机的立体图。

图4是本发明的实施方式1的离心式鼓风机所具有的电动机的立体图。

图5A是本发明的实施方式1的离心式鼓风机的组装图。

图5B是本发明的实施方式1的离心式鼓风机的分解图。

图5C是本发明的实施方式1的离心式鼓风机的其他主要部分放大图。

图6是表示由本发明的实施方式1的离心式鼓风机产生的气流的流动的说明图。

图7A是表示图3中所示的7A-7A截面的示意图。

图7B是表示图3中所示的7B-7B截面的示意图。

图7C是表示图3中所示的7C-7C截面的示意图。

图8是本发明的实施方式2的汽车的示意图。

具体实施方式

本发明的实施方式的离心式鼓风机利用后述的结构能够兼顾大输出化和薄型化。而且，本实施方式的离心式鼓风机能够实现低噪音化和高效率化，以及提高对于浸水的可靠性。

也就是说，以往的离心式鼓风机存在以下应改善的方面。即，在专利文献1所公开的结构中，在安装时的操作性方面存在困难。于是，专利文献1所公开的结构在生产率方面较差。

此外，对于在专利文献1中公开的离心式鼓风机而言，因为电动机包含安装板，所以电动机的外廓隆起。于是，专利文献1所公开的离心式鼓风机不适于薄型化。

而且，对于专利文献1所公开的离心式鼓风机而言，在将鼓风机外壳安装于车身等壳体的情况下，电动机外壳和鼓风机外壳的刚性不足。于是，专利文献1所公开的离心式鼓风机成为容易产生共振点的结构。

此外，在专利文献2所公开的结构中，鼓风电动机必须具有供电动机的电源等所具有的线缆向离心式鼓风机的外部引出的孔。

此外，专利文献2所公开的离心式鼓风机所能够使用的电动机限于小型电动机。

因此，本发明的实施方式的离心式鼓风机廉价而且具有较高的生产率。此外，本实施方式的离心式鼓风机防止异物经由流路进入离心式鼓风机的内部。此外，本实施方式的离心式鼓风机通过防止漏风，能够提高静音性，并且减少风损。于是，本实施方式的离心式鼓风机实现大输出化和高效化，且可靠性高。

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。此外，以下的实施方式是将本发明具体化的一个例子，并不限制本发明的技术范围。

(实施方式1)

图1是本发明的实施方式1的离心式鼓风机的剖视图。图2是本发明的实施方式1的离心式鼓风机的主要部分剖视图。图3是本发明的实施方式1的离心式鼓风机的立体图。图4是本发明的实施方式1的离心式鼓风机所具有的电动机的立体图。图5A是本发明的实施方式1的离心式鼓风机的组装图。图5B是本发明的实施方式1的离心式鼓风机的分解图。

此外，图5C是本发明的实施方式1的离心式鼓风机的其他主要部分放大图。

此外，图6是表示由本发明的实施方式1的离心式鼓风机产生的气流的流动的说明图。图7A是表示图3中所示的7A-7A截面的示意图。图7B是表示图3中所示的7B-7B截面的示意图。图7C是表示图3中所示的7C-7C截面的示意图。

如图1所示，本发明的实施方式1的离心式鼓风机1具有叶轮3、电动机2、鼓风机外壳8以及弹性部7。

叶轮3具有毂部3b和作为多个叶片板的叶片3a。毂部3b在中心部包含旋转轴3c。毂部3b具有沿与旋转轴3c交叉的方向延伸的面3d。作为多个叶片板的叶片3a沿着旋转轴3c的延伸方向延伸。如图2所示，作为多个叶片板的叶片3a分别包含位于旋转轴(3c)侧的内周侧端部3e和位于旋转轴相反侧的外周侧端部3f。

如图1、图4所示，电动机2具有轴12和电动机外壳6。轴12的一侧作为输出轴12a，另一侧作为非输出轴12b。电动机外壳6包含朝向与轴12交叉的方向突出的凸部6a，且构成外廓。电动机2借助轴12将旋转动作传递给旋转轴3c。

如图1至图3所示，鼓风机外壳8以覆盖叶轮3的方式构成。鼓风机外壳8具有侧壁8c、吸入口8a、平面部5a、排出口8b以及流路9。侧壁8c沿着旋转轴3c形成。吸入口8a位于旋转轴3c所含的轴心3g方向上。平面部5a位于与吸入口8a相对的位置。排出口8b朝向在利用自电动机2传递来的旋转动作使叶轮3旋转时叶轮3旋转的方向开口。在利用自电动机2传递来的旋转动作使叶轮3旋转时，流路9将自吸入口8a吸入且从内周侧端部3e流经外周侧端部3f的空气沿着侧壁8c导向排出口8b。如后述那样，流路9的包含旋转轴3c的截面的形状为：在叶轮3旋转的方向上，与位于远离排出口8b的位置的第1截面相比，位于靠近排出口8b的位置的第2截面在沿着轴心3g方向的方向上，朝向与吸入口8a所处侧相比靠向与吸入口8a所处侧相反的那一侧的方向扩开。

如图2所示，在与旋转轴(3c)交叉的面上，弹性部7包围电动机外壳6的外周面6h。弹性部7位于凸部6a和平面部5a之间。

特别是，发挥显著的作用效果的结构如下所示。

即，如图4所示，离心式鼓风机所具有的电动机外壳6还包含输出轴侧外壳2a和非输出轴侧外壳2b。输出轴侧外壳2a在轴心3g方向上，以凸部6a为界，位于比凸部6a靠轴12的输出轴12a侧的位置。非输出轴侧外壳2b在轴心3g方向上，以凸部6a为界，位于比凸部6a靠轴12的非输出轴(12b)侧的位置。

如图2所示，毂部3b以覆盖输出轴侧外壳2a的方式形成。

如图1所示，流路9的包含旋转轴3c的截面的形状为：在轴心3g方向上，从包含凸部6a的与轴心3g方向交叉的面朝向非输出轴12b侧扩展。

此外，如图2所示，毂部3b呈在轴心3g方向上朝向输出轴(12a)侧凸出的形状。毂部3b以覆盖输出轴侧外壳2a的方式形成。

流路9还包含引导部9a。引导部9a将从毂部3b流出的空气呈流体状地沿着凸出的形状的延长方向导向覆盖非输出轴外壳2b的部分。

此外，如图1、图2所示，离心式鼓风机1所具备的电动机2在电动机外壳6的内部包含驱动电路13。电动机2是内转子型的无刷电动机。

此外，如图1所示，离心式鼓风机1所具备的鼓风机外壳8在轴心3g方向上被进一步分割为包含吸入口8a的上侧外壳4和包含平面部5a的下侧外壳5。

此外，如图1、图2、图4所示，离心式鼓风机1所具备的电动机外壳6还具有筒部6c和盖部6d。筒部6c在轴心3g方向上位于输出轴12a侧。筒部6c包含开口部6j和第1凸缘部6g。开口部6j朝向轴心3g方向的一侧开口。第1凸缘部6g在开口部6j朝向与轴心3g方向交叉的方向突出。盖部6d在轴心3g方向上位于非输出轴12b侧且以覆盖开口部6j的方式安装。盖部6d包含相对于第1凸缘部6g形成的第2凸缘部6m。

如图1至图3所示，鼓风机外壳8还包含肋5b。肋5b在平面部5a的与弹性部7接触的面沿着轴心3g方向延伸。肋5b具有这样的高度：在电动机外壳6隔着弹性部7安装于鼓风机外壳8时，肋5b能够覆盖第1凸缘部(6g)和第2凸缘部6m接触的部分。

特别是，如图3所示，肋5b还具有沿着轴心(3g)方向凹陷的槽部5c。

使用附图进行更详细地说明。

如图5B所示，离心式鼓风机1具有电动机2、叶轮3、上侧外壳4、下侧外壳5以及弹性部7。电动机2具有由金属形成的电动机外壳6。电动机外壳6包含凸部6a。在这里，如图2所示，凸部6a能够通过弯曲电动机外壳6而形成。此外，如图5C所示，凸部6a还能够在电动机外壳6的外周面6h上由朝向电动机2的外周方向突出的突起形成。此外，在本实施方式1中，采用凸部6a是通过弯曲电动机外壳6而形成的情况进行说明。

如图5B所示，叶轮3由多个叶片3a和供多个叶片3a安装的毂部3b形成。电动机2使叶轮3转动。叶轮3收纳于鼓风机外壳8。鼓风机外壳8是将上侧外壳4和下侧外壳5嵌合在一起而构成的。吸入口8a包含于上侧外壳4。如图5A所示，排出口8b是在将上侧外壳4和下侧外壳5嵌合在一起时形成的。

在离心式鼓风机1中，自吸入口8a吸入的空气借助叶轮3所包含的叶片3a从叶片3a的外周侧端部3f侧吹出。自叶轮3吹出的空气经过由鼓风机外壳8形成的流路9，从排出口8b排出。流路9沿着鼓风机外壳8的侧壁8c形成。流路9以包围叶轮3的外周的方式形成漩涡状。

在图1中，在离心式鼓风机1的内部，位于左侧的流路9的截面积较小。位于左侧的流路9的截面的高度在轴心3g方向上与叶轮3的高度大致相同。另一方面，在离心式鼓风机1的内部，位于右侧的流路9的截面积较大。流路9的截面的高度在轴心3g方向上比叶轮3的高度高。位于右侧的流路9的截面的高度与排出口8b的高度大致相同。即，越接近排出口8b，流路9的截面积越大。若轴心3g方向上的高度变高，则流路9的截面积变大。

使用图6说明其理由。如图6所示，自吸入口8a吸入的空气从沿着吸入空气的方向扩张的排出口8b吹出。此时，自吸入口8a吸入的空气朝向沿着吸入空气的方向扩张的扩张部9b流入。于是，吸入的空气的气流的角度变化变少。因此，能够抑制吸入的空气伴随着气流的角度变化所产生的风损。其结果是，本实施方式1的离心式鼓风机1的针对电动机输出的排出效率提高。

如图1所示，叶轮3所具有的毂部3b是朝向吸入口8a凸出的形状。在本实施方式1中，电动机2的输出轴侧外壳2a收纳于毂部3b的凹部。于是，离心式鼓风机1能够与输出轴侧外壳2a收纳于毂部3b相应地抑制轴心3g方向上的高度。

另一方面，在轴心3g方向上，排出口的高度是排出口延伸至电动机2所包含的非输出轴外壳2b的非输出轴侧端部的附近。

在离心式鼓风机1的结构中，电动机2安装于鼓风机外壳8。如上所述，如果在毂部3b的形状上下工夫，那么多少能够将离心式鼓风机1的高度降低。然而，利用毂部3b来吸收电动机2具有的高度尺寸是困难的。因此，在本实施方式1的离心式鼓风机1中，在轴心3g方向上，将流路9的高度设为使流路9延伸至电动机2的非输出轴侧外壳2b的高度。

采用本结构，能够在抑制离心式鼓风机1的高度的同时，确保用于获得所要求的气流的流路9。

此外，采用图3以及图7A至图7C进行说明。

在图7A至图7C中，示出了图3中的由7A-7A、7B-7B、7C-7C所示的截面的各示意图。

首先，采用图3、图7A、图7B进行说明。

在图7A中，示出了在包含旋转轴3c的截面中作为第1截面的、流路9的截面S1。在图7B中，示出了在包含旋转轴3c的截面中作为第2截面的、流路9的截面S2。作为第1截面的截面S1在叶轮3旋转的方向上位于远离排出口8b的位置。作为第2截面的截面S2位于比第1截面靠排出口8b附近的位置。在沿着轴心3g方向的方向上，与截面S1相比，截面S2朝向与吸入口8a所处侧相比靠向与吸入口8a所处侧相反的那一侧的方向扩开。

具体而言，在轴心3g方向上，截面S1的高度是H1。同样，在轴心3g方向上，截面S2的高度是H2。高度H2比高度H1高，因此，在流路9内，截面S2具有朝向与吸入口8a所处侧相比靠向与吸入口8a所处侧相反的那一侧的方向扩大的流路19。

接下来，采用图3、图7B、图7C进行说明。

在图7B中，示出了在包含旋转轴3c的截面中作为第1截面的、流路9的截面S2。在图7C中，示出了在包含旋转轴3c的截面中作为第2截面的、流路9的截面S3。作为第1截面的截面S2在叶轮3旋转的方向上位于远离排出口8b的位置。作为第2截面的截面S3位于比第1截面靠排出口8b附近的位置。在沿着轴心3g方向的方向上，与截面S2相比，截面S3朝向与吸入口8a所处侧相比靠向与吸入口8a所处侧相反的那一侧的方向扩开。

具体而言，在轴心3g方向上，截面S2的高度是H2。同样，在轴心3g方向上，截面S3的高度是H3。因为高度H3比高度H2高，所以在流路9内，截面S3具有朝向与吸入口8a所处侧相比靠向与吸入口8a所处侧相反的那一侧的方向扩大的流路19a。

如图7A至图7C所示，经由吸入口8a流入离心式鼓风机1的空气借助叶轮3被导向流路9。此时，对于从叶轮3导向流路9的气流的流动20、20a、20b而言，轴心3g方向上的流路9的高度越高，在气流的流向方面产生的切换角度越小。于是，能够抑制被吸入离心式鼓风机1的空气伴随着气流的角度变化产生的风损。

特别是，如图1、图2所示，当流路9形成为包含引导部9a时，能够进一步抑制风损。即，流路9还包含引导部9a。引导部9a具有这样的形状：将从毂部3b流出的空气呈流体状地沿着凸出的形状的延长方向导向覆盖非输出轴侧外壳2b的部分。

于是，如果将鼓风机外壳8的形状和电动机外壳6的形状适当地组合起来，离心式鼓风机1就能够在实现薄型化的同时获得大输出。

如图1、图2所示，鼓风机外壳8在与吸入口8a相对的位置形成有平面部5a。此外，将电动机2的筒部6c弯曲而形成凸部6a。凸部6a的在轴心3g方向上位于吸入口8a侧的面是平坦的面。凸部6a和平面部5a隔着弹性部7安装在一起。因为弹性部7具有弹性力，所以能够使凸部6a、弹性部7以及平面部5a紧密接合。于是，能够防止异物从平面部5a侧进入鼓风机外壳8的内部。此外，弹性部7能够使用发泡的密封海绵材料。密封海绵材料能够在压缩率为20％至50％的范围内使用。在该范围内，密封海绵材料能够有效地阻止压缩的空气。

如图1所示，在本实施方式1中，内置于离心式鼓风机1的电动机2是内转子型的无刷电动机。于是，电动机2能够将转子2e设为中空。而且，电动机2能够将用于支承轴12的轴承10插入转子2e内。因此，电动机2能够实现电动机自身的薄型化。

此外，如图4所示，电动机外壳6由位于轴12的输出轴12a侧的筒部6c和位于轴12的非输出轴(12b)侧的盖部6d构成。在筒部6c形成有第1凸缘部6g。在盖部6d形成有第2凸缘部6m。在筒部6c所包含的开口部(6j)嵌合有盖部6d。

如图3至图5B所示，各个凸缘部6g、6m在电动机外壳6的侧面伸出。将螺钉6f穿入各个凸缘部6g、6m所包含的螺纹孔6e。电动机外壳6利用螺钉6f实现固定。

在图3中，示出了从电动机2侧观察离心式鼓风机1而得到的图。

在这里，如图3所示，螺钉6f将电动机2和下侧外壳5固定在一起。也就是说，螺钉6f贯穿各个凸缘部(6g)6m所包含的螺纹孔6e。螺钉6f也贯穿形成于下侧外壳5的螺纹孔。于是，螺钉6f将电动机2和下侧外壳5固定在一起。

此外，在下侧外壳5，以包围电动机2的方式形成肋5b。

当形成肋5b时，在下侧外壳5供电动机2安装的部分的刚性提高。于是，因为下侧外壳5的固有频率变大，所以能够减轻由电动机2驱动所带来的振动。

此外，如图2所示，当形成肋5b时，能够降低电动机外壳6的剖切面6b损伤安装于离心式鼓风机1四周的零件的可能性。此外，若形成肋5b，则能够抑制操作者在安装离心式鼓风机1时受伤等。于是，离心式鼓风机1的安全性提高。

而且，如图3所示，在肋5b上形成槽部5c。采用本结构，能够发挥以下效果。即，离心式鼓风机1有时以电动机2位于上侧且吸入口(8a)位于下侧的方式安装。在这样的状态下使用离心式鼓风机1的情况下，有时水会溅到离心式鼓风机1上。此时，溅到离心式鼓风机1上的水经由槽部5c被去除。

于是，能够防止溅到离心式鼓风机1上的水进入电动机2的内部。因此，采用本结构，无需限制离心式鼓风机1的安装方向。于是，离心式鼓风机1的用途广泛。

此外，如图5B所示，鼓风机外壳8在将叶轮3的高度二等分的位置处分割开。鼓风机外壳8由包含吸入口8a的上侧外壳4和包含平面部5a的下侧外壳5构成。

采用本结构，在组装鼓风机外壳8时，能够容易且可靠地安装叶轮3和电动机2。于是，离心式鼓风机1的组装性得到提高。此外，在各作业中，能够在确认各部的防水性、密封性的同时，组装离心式鼓风机1。

此外，如图4、图5B所示，电动机2所具有的连接器部2d是向下侧外壳5的外侧突出的结构。于是，无需为了实施电动机2的布线而在鼓风机外壳8上开孔。因此，能够确保离心式鼓风机1的密闭性。

如图4所示，电动机2具有包含凸部6a的电动机外壳6。电动机2将比电动机外壳6所包含的凸部6a靠输出轴12a侧的部分作为输出轴侧外壳2a。同样，电动机2将比电动机外壳6所包含的凸部6a靠非输出轴(12b)侧的部分作为非输出轴侧外壳2b。在输出轴侧外壳2a的内部收纳有卷绕绕组而成的定子等。在非输出轴侧外壳2b的内部收纳有用于驱动电动机的驱动电路(13)。非输出轴侧外壳2b的外径比输出轴侧外壳2a的外径大。在将电动机2安装于鼓风机外壳8时，输出轴侧外壳2a也起到定位作用。弹性部7位于鼓风机外壳8和电动机外壳6所包含的凸部6a之间。

如果弹性部7的内径比输出轴侧外壳2a的外径大、且弹性部7的外径比非输出轴侧外壳2b的外径小，那么在将电动机2安装于下侧外壳5时，作业性良好。如果弹性部7的内径比输出轴侧外壳2a的外径稍大，那么弹性部7在不需要时不动。

于是，在实施电动机2和鼓风机外壳8的组合作业时，无需进行使用组装用的设备、治具等的定位。因此，离心式鼓风机的组装性提高。组装性的提高有助于抑制成本。

根据以上说明可知，采用本实施方式的离心式鼓风机，能够获得以下作用效果。

即，本实施方式的离心式鼓风机能够防止自流路的漏风。

此外，本实施方式的离心式鼓风机能够防止水从离心式鼓风机的外部进入离心式鼓风机的内部。

此外，本实施方式的离心式鼓风机能够抑制振动，因此，静音性高。

此外，本实施方式的离心式鼓风机的生产率也高。

而且，本实施方式的离心式鼓风机包含肋，因此，刚性高且静音性也高。而且，本实施方式的离心式鼓风机所包含的剖切面被肋所包围，因此，能够防止剖切面对位于剖切面四周的零件等造成损伤。此外，本实施方式的离心式鼓风机所包含的剖切面被肋所包围，能够防止操作者在组装离心式鼓风机时使操作者受伤等。于是，本实施方式的离心式鼓风机的安全性高。

(实施方式2)

图8是本发明的实施方式2的汽车的示意图。

此外，针对与本实施方式1的离心式鼓风机相同的结构，标注相同的附图标记，并且引用说明。

如图8所示，本发明的实施方式2的汽车30具有在实施方式1中说明的离心式鼓风机1和用于驱动离心式鼓风机1的驱动部31。

采用本结构，如上所述，本实施方式2的汽车30能够使用刚性高的离心式鼓风机1。此外，本实施方式2的汽车30能够引用在上述实施方式1中说明的离心式鼓风机1所实现的作用效果。

产业上的可利用性

本发明的离心式鼓风机防止水进入离心式鼓风机的内部，并且针对振动、针对噪音发挥出色的性能。此外，本发明的离心式鼓风机的安全性高。于是，本发明的离心式鼓风机特别适用于在安全性、低振动、低噪音方面要求高性能的汽车用鼓风机。

附图标记说明

1 离心式鼓风机

2 电动机

2a 输出轴侧外壳

2b 非输出轴侧外壳

2d 连接器部

2e 转子

3 叶轮

3a 叶片(叶片板)

3b 毂部

3c 旋转轴

3d 面

3e 内周侧端部

3f 外周侧端部

3g 轴心

4 上侧外壳

5 下侧外壳

5a 平面部

5b 肋

5c 槽部

6 电动机外壳

6a 凸部

6b 剖切面

6c 筒部

6d 盖部

6e 螺纹孔

6f 螺钉

6g 第1凸缘部

6h 外周面

6j 开口部

6m 第2凸缘部

7 弹性部

8 鼓风机外壳

8a 吸入口

8b 排出口

8c 侧壁

9 流路

9a 引导部

9b 扩张部

10 轴承

12 轴

12a 输出轴

12b 非输出轴

13 驱动电路

19、19a 扩大的流路

20、20a、20b 气流的流动

30 汽车

31 驱动部