JP2001140792A - 回転ファン - Google Patents

回転ファン

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JP2001140792A
JP2001140792A JP32827099A JP32827099A JP2001140792A JP 2001140792 A JP2001140792 A JP 2001140792A JP 32827099 A JP32827099 A JP 32827099A JP 32827099 A JP32827099 A JP 32827099A JP 2001140792 A JP2001140792 A JP 2001140792A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 交流発電機の回転数の急変時においてファン
ブレードがストッパに急激に当たって発生する打音を低
減させる。 【解決手段】 ストッパ3にゴム等の衝撃吸収部材8を
装着しているので、ファンブレード2がストッパ3に衝
突する時の衝撃を衝撃吸収部材8が吸収して打音が大幅
に低減される。なお、衝撃吸収部材8をストッパ3に代
えてファンブレード2の当接面に設けてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転して送風する
回転ファンに関し、特に、車両用交流発電機の回転軸と
一体回転して発熱部分を空冷する回転ファンに関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】回転ファンにおいて、特定回転数領域で
のファン騒音を低減する従来技術としては特開平7−1
94058号公報に示されるものがある。
【0003】この従来技術は、車両用交流発電機のポー
ルコアと一体的に回転する円板状の回転板と、回転板に
垂直かつ円環状に固定された複数の支柱ピンと、支柱ピ
ンに遠心力を打ち消す方向に付勢して回動自在にはめ込
まれるねじりコイルバネ及びファンブレードと、回転板
が低回転の時にファンブレードを係止する低回転ストッ
パと、回転板が高回転の時にファンブレードを係止する
高回転ストッパとを備える回転ファンであって、特定回
転数領域でファンブレードを支柱ピン周りに回動させ
て、ファンブレードの吐出角度を調整し、冷却風量の必
要以上の増加を抑制するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
回転ファンでは、交流発電機の回転数の急変時において
はファンブレードが急激に回動し、ストッパ部と当たる
ので、打音を発生させるという問題が生じる。
【0005】本発明は、上記点に鑑み、ファンブレード
の可変機構を備えた回転ファンにおいて、交流発電機の
回転数の急変時にファンブレードがストッパ部に当たっ
て発生する打音を低減できる回転ファンを提供すること
を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために請求項1ないし請求項3に記載の技術的手段
を採用する。
【0007】請求項1に記載の発明によれば、ストッパ
手段は、ストッパ部を有し、このストッパ部及びファン
ブレードの少なくとも一方に、両者の当接時の衝撃を緩
和する緩和手段を設けたので、ファンブレードがストッ
パ部に当たる時の衝撃を緩和手段が吸収して打音が大幅
に低減される。
【0008】請求項2に記載の発明によれば、緩和手段
は、衝撃吸収部材を含み、ストッパ部及びファンブレー
ドの少なくとも一方の当接面に衝撃吸収部材を設けたの
で、ファンブレードがストッパ部に当たる時の衝撃を衝
撃吸収部材が吸収して打音が大幅に低減される。
【0009】請求項3に記載の発明によれば、ストッパ
部又はファンブレードの一方又は両方に衝撃吸収部材の
抜け防止として凸部または溝を設けたので、長期の使用
においても繰り返しの衝撃によって衝撃吸収部材が抜け
落ちることはない。
【0010】
【発明の実施の形態】図1ないし図3は本発明の一実施
形態に関するものであり、図1は本発明の回転ファン9
をポールコア7の後端側に組み付けた車両用交流発電機
1の中心軸方向に沿う部分断面図である。図2は本発明
の回転ファン9が低速回転している時、もしくは停止し
ている時の回転ファン9の平面図である。図3は図2中
III −III に沿うIII −III 断面図であり、本発明の回
転ファン9を構成する回転板6に圧入嵌合された高回転
ストッパ3に衝撃吸収部材8をかぶせたものである。
【0011】図1においてポールコア7の後端側(図1
中左側が前端側である。)に本発明の回転ファン9が組
み付けられている。図1中20はファンが固定されてい
る固定ブレードである。なお、この第1実施形態では本
発明の回転ファン9はポールコア7の後端側のみに組み
付けられているが、ポールコア7の前端側にもスペース
的に装着可能なら、前端側にも組み付けてよい。
【0012】図2によれば、回転板6は、金属製板を略
円形状にプレス切断等することにより形成したもので、
その中央部には図1に示すような車両用交流発電機の回
転軸30に嵌めるための大径口40が形成されている。
この回転板6は回転軸30により貫通支持されたポール
コア7と一体的に回転する。回転板6の周縁部には各フ
ァンブレード2が支柱としての支柱ピン4を介して回動
自在に取り付けられている。各支柱ピン4は回転板6の
平面に対し垂直かつ同一円周状に均等配置されている。
【0013】ファンブレード2は、図2に示すように合
成樹脂でケース状に形成されている。
【0014】ファンブレード2の吐出角度を可変するブ
レード角調整手段の構造と機能について述べる。基本的
な構造は付勢手段としてのねじりコイルバネ5と、低回
転ストッパ10と高回転ストッパ3とで構成されてい
る。なお、付勢手段はねじりコイルバネ以外のバネを用
いてもよい。
【0015】具体的には、ファンブレード2内に支柱ピ
ン4及びねじりコイルバネ5が収納され、かつ支柱ピン
4にねじりコイルバネ5とファンブレード2がはめこま
れている。その際、ねじりコイルバネ5の一端がストッ
パ10の壁面に当接し、他端はファンブレード2の内壁
面に当接している。
【0016】低回転ストッパ10は、ファンブレード2
の遠心力による回転方向と反対側に配設されており、フ
ァンブレード2と当接することによりファンブレード2
の最小角度が決定されている。また、ねじりコイルバネ
5は、ファンブレード2の回転数Nが第1の回転数N1
(例えば毎分4000回転)を超えたときに、その付勢
力がファンブレード2の重心に加わる遠心力よりも小さ
くなるように設定されている。
【0017】また高回転ストッパ3は、ファンブレード
2の回転数が第2の回転数N2 (例えば毎分7000回
転)に達したときにファンブレード2と当接し、ファン
ブレード2を最大角度に規制するように設定されてい
る。
【0018】従って、低中速回転域では冷却性能を重視
し、かつ高速回転域(例えば毎分4000回転以上)で
は回転ファンによる騒音を減少させることを重視した設
定である。
【0019】また、高回転ストッパ3の外周面は衝撃吸
収部材8として弾性部材で覆われている。
【0020】これはファンブレード2と高回転ストッパ
3とは交流発電機の回転数の急増時において、ファンブ
レード2が遠心力により急回動して高回転ストッパ3に
当たり、そのままでは打音を発生させるからである。そ
の打音を低減するために衝撃の緩和手段として設けてあ
る。
【0021】図3に示す高回転ストッパ3では、弾性部
材(衝撃吸収部材8)としてゴム製のチューブをかぶせ
て打音を低減させている。衝撃吸収部材であるゴムの衝
撃吸収能力は非常に高いので、打音がほとんどなくな
る。
【0022】次に、本装置の動作について説明する。
【0023】図示しないエンジンを駆動させ、エンジン
回転に連動して交流発電機の回転軸30を回転させる
と、ポールコア7及び回転板6が回転する。この回転板
6の回転によってファンブレード2が空気を発電機内に
導入し、励磁コイルや固定子コイルを冷却する。この
時、交流発電機の回転数が増大し、ファンブレード2の
回転数が増していくと、ファンブレード2の重心に加わ
る遠心力がねじりコイルバネ5の付勢力に抗して、ファ
ンブレード2を支柱ピン4の回りで低回転ストッパ10
と反対方向に回転させようとする。しかし、第1の回転
数N1 を超えなければ、ねじりコイルバネ5の付勢力に
よる支柱ピン4回りの回転モーメントはファンブレード
2の重心に加わる遠心力による支柱ピン4回りの回転モ
ーメントよりも大きい。この結果、ファンブレード2の
回転数が第1の回転数N1 に至るまでは、ねじりコイル
バネ5の付勢力によって、ファンブレード2の回転方向
の反対側が低回転ストッパ10に当接し、ファンブレー
ド2は最小角度を維持する。つまり、回転板6の回転数
に応じて風量、騒音レベルとも増大するが、回転数が低
いため騒音レベルは小さい。
【0024】そして、回転板6の回転数が第1の回転数
1 を超え第2の回転数N2 に至るまで回転数を増大さ
せていくと、ねじりコイルバネ5の付勢力による回転モ
ーメントがファンブレード2の重心に加わる遠心力によ
る回転モーメントよりも小さくなり、ファンブレード2
の角度が遠心力の大きさに対応して開いていく。この
際、角度が大きくなる結果、回転数がN1 〜N2 の間で
は風量が略一定に保たれるので、騒音レベルは略一定に
抑えられる。
【0025】そして、回転板6の回転数が第2の回転数
2 に達すると、ファンブレード2が高回転ストッパ3
に当接し、ファンブレード2の角度が最大角度に規制さ
れる。
【0026】とりわけ、エンジン回転の急上昇動作によ
る発電機回転数の急増時には、急激な遠心力の増大によ
りファンブレード2が急回動して高回転ストッパ3に勢
いよく当たることになるが、高回転ストッパ3とファン
ブレード2との間に衝撃吸収部材8(この場合ゴム製チ
ューブ)をかませることにより衝撃力が緩和され、両者
2、3の打音を抑えることができる。
【0027】この結果、冷却性能と打音を含む騒音低減
の両立を図ることができる。
【0028】図4ないし図6は本発明の他の実施形態に
関し、図3と同じ位置の断面を示す断面図である。
【0029】図4の例では、一実施形態におけるゴム製
のチューブでできた衝撃吸収部材8が抜け落ちないよう
に高回転ストッパ3の頂部に凸部31を設けたものであ
る。
【0030】図5の例では衝撃吸収部材8としてゴム製
Oリングを用いたものである。この実施形態によれば、
ゴム製Oリングは入手し易く、また、装着も簡単である
という長所がある。
【0031】図6の例では、高回転ストッパ3の中間部
に溝32を設け、そこにゴム製のOリングでできた衝撃
吸収部材8を設けたものである。この例では、衝撃吸収
部材8の抜け防止を図ると共に、この部材8を確実に一
定の位置に保持することができ、良好な衝撃吸収特性が
得られるという長所がある。
【0032】図7及び図8は本発明のその他の実施形態
に関するものであり、図7は本発明の回転ファン9が低
速回転している時、もしくは停止している時の回転ファ
ン9の平面図である。図8は図7中VIII−VIIIに沿うVI
II−VIII断面図であり、本発明の回転ファン9を構成す
るファンブレード2に緩和手段として衝撃吸収部材12
を被覆したものである。
【0033】図7及び図8に示す回転ファン9は一実施
形態の回転ファン9と略共通であるので、同一部分には
同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分を中心に説
明する。
【0034】ファンブレード2の側面に衝撃吸収部材1
2としてゴムを一定の厚さに焼き付けるか、又はP.
P.S.等の樹脂を一定の厚さに成形している。この場
合にもこれまでの実施形態と同様に良好な衝撃吸収特性
を得られる。しかも低回転ストッパ10との衝突時にも
騒音低減効果が得られる。
【0035】図9ないし図11は本発明の他の実施形態
に関するもので、図8と同じ位置の断面を示す断面図で
ある。
【0036】図9の例では、衝撃吸収部材12をゴム製
のチューブで形成したため、衝撃吸収部材12が抜け落
ちないようにファンブレード2の頂部に凸部21を設け
たものである。
【0037】図10の例では、衝撃吸収部材12を入手
が容易で装着も簡単なゴム製のOリングを用いたもので
ある。
【0038】図11の例では、ファンブレード2の中間
部に溝22を設け、そこにゴム製のOリングでできた衝
撃吸収部材12を設けたものである。この例では、衝撃
吸収部材12の抜け防止を図ると共に、この部材12を
確実に一定の位置に保持することができ、良好な衝撃吸
収特性が得られるという長所がある。
【0039】なお、実施形態として衝撃吸収部材8を高
回転ストッパ3またはファンブレード2のどちらか一方
に設けた例を示したが、衝撃吸収部材8は高回転ストッ
パ3とファンブレード2の両方に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態である車両用交流発電機1
の部分断面図である。
【図2】回転ファン9の平面図である。
【図3】図2中高回転ストッパ3のIII −III 断面図で
ある。
【図4】高回転ストッパ3の他の実施形態を示す断面図
である。
【図5】高回転ストッパ3の他の実施形態を示す断面図
である。
【図6】高回転ストッパ3の他の実施形態を示す断面図
である。
【図7】本発明の他の実施形態である回転ファン9の平
面図である。
【図8】図7に示すファンブレード2のVIII−VIII断面
図である。
【図9】ファンブレード2の他の実施形態を示す断面図
である。
【図10】ファンブレード2の他の実施形態を示す断面
図である。
【図11】ファンブレード2の他の実施形態を示す断面
図である。
【符号の説明】
2 ファンブレード 3 高回転ストッパ(ストッパ手段) 4 支柱ピン(支柱) 5 ねじりコイルバネ(付勢手段) 6 回転板 7 ポールコア 8、12 衝撃吸収部材(緩和手段) 9 回転ファン 10 低回転ストッパ(ストッパ手段) 21、31 凸部 22、32 溝

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転駆動される回転板と、 この回転板に支柱を介して遠心力により回動可能に設け
    られたファンブレードと、 このファンブレード内に収納されて前記ファンブレード
    に加わる遠心力に対して逆方向に前記ファンブレードを
    付勢する付勢手段と、 前記ファンブレードの回動を規制するストッパ手段とを
    備えた回転ファンにおいて、 前記ストッパ手段は、前記ファンブレードと当接するス
    トッパ部を有し、このストッパ部及び前記ファンブレー
    ドの少なくとも一方に、両者の当接時の衝撃を緩和する
    緩和手段を設けたことを特徴とする回転ファン。
  2. 【請求項2】 前記緩和手段は、衝撃吸収部材を含み、
    前記ストッパ部及び前記ファンブレードの少なくとも一
    方の当接面に前記衝撃吸収部材を設けたことを特徴とす
    る請求項1に記載の回転ファン。
  3. 【請求項3】 前記ストッパ部又は前記ファンブレード
    の一方又は両方に前記衝撃吸収部材の抜け防止として凸
    部または溝を設けたことを特徴とする請求項2に記載の
    回転ファン。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108167225A (zh) * 2018-02-12 2018-06-15 福建中研机电科技有限公司 一种多级可变风量电机风叶及带有该风叶的电机

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108167225A (zh) * 2018-02-12 2018-06-15 福建中研机电科技有限公司 一种多级可变风量电机风叶及带有该风叶的电机

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