JP2003035297A - ファンおよびファンの回転バランスをとる方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ファンのバランスを保つようにして、ファンの
騒音を低減すると共に、ファンの損傷を防止する。 【解決手段】接続部材３を取り外して、ボス部１ａに対
する羽根部１ｂの接続位置関係を変更することによって
ファン１の回転バランスをとり再度接続部材３でボス部
１ａと羽根部１ｂとを接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ファンおよびファ
ンの回転バランスをとる方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ファンは、内側中心に位置するボス部と
外側の羽根部とから構成されている。油圧モータの回転
軸がボス部に取り付けられており、油圧モータが回転す
ることによりファンが回転する。ボス部には凹部が形成
されており、この凹部には油圧モータを内蔵したモータ
ボディが収容されている。このモータボディはプレート
によって支持される。一方、ラジエータのような冷却対
象物側にはファン取付用のフレームが設けられており、
このフレームにプレートが取り付けられる。こうしてラ
ジエータに対してプレートを介してファンが固定され
る。

【０００３】ボス部の材料には金属などが使用され羽根
部の材料にはプラスチック、ナイロンなどの樹脂が使用
されている。

【０００４】たとえばプラスチック製の羽根部を、金属
のボス部に鋳込む、あるいはリベットで止めることによ
りボス部と羽根部とは一体に形成されている。

【０００５】以上のようにボス部には、モータボディを
収容するための凹部が形成されているため必然的にボス
部は大径となる。またボス部と羽根部とは鋳造、または
リベット止めによって一体に形成されているため各部で
重量密度がばらつきやすい。

【０００６】このためファンを回転させると回転のアン
バランスが生じやすい。

【０００７】そこで従来はファンの羽根部を研削した
り、羽根部に、バランス調整用の重りを装着するなどの
調整を施すことによって回転バランスをとるようにして
いる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】油圧モータの駆動に応
じてファンは振動する。上述したような回転のアンバラ
ンスが生じるとファン全体の振動は大きくなる。特にフ
ァンの端部つまりモータボディの端部がプレートに取り
付けられている場合には、この振動が増幅され更に大き
くなる。このように振動が大きくなると騒音が大きくな
るという問題が生じる。またファン全体の取付バランス
が悪化し、最悪の場合は、ファンがプレートから離脱す
るという問題が生じる。

【０００９】このようなことを防止するためにはプレー
トを厚くするなどして剛性を強くすることが必要となる
が、プレート製造のためのコストが上昇するうえ、プレ
ートが大型化する。

【００１０】本発明はファンのバランスを保つようにし
て、ファンの騒音を低減すると共に、ファンの損傷を防
止することを第１の解決課題とする。

【００１１】また上述したように従来のファンでは、フ
ァンの回転バランスをとるには、羽根部を研削したり、
羽根部に重りを装着するなどの煩雑な調整作業が必要と
なり、時間と工数がかかり、コストが上昇し量産性が低
いという問題が生じていた。

【００１２】本発明はファンの回転バランスをとる作業
を容易に行えるようにし、コストの低減と量産性を高め
ることを第２の解決課題とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段及び作用、効果】第１発明
では、上記第１、第２の解決課題を達成するために、駆
動機構（２）がボス部（１ａ）に取り付けられ、前記ボ
ス部（１ａ）に羽根部（１ｂ）を接続したファンにおい
て、前記ボス部（１ａ）に凹部を形成するか、または前
記ボス部（１ａ）と羽根部（１ｂ）とを接続して凹部を
形成することによって、この凹部内に、前記駆動機構
（２）を収容し、前記ボス部（１ａ）に対する前記羽根
部（１ｂ）の接続位置関係を変更でき、かつ取り外し自
在の接続部材（３）によって、これらボス部（１ａ）と
羽根部（１ｂ）とを接続したことを特徴とする。

【００１４】第１発明を図１、図２を参照して説明す
る。

【００１５】第１発明によれば、接続部材３を取り外し
て、ボス部１ａに対する羽根部１ｂの接続位置関係を変
更することによってファン１の回転バランスをとること
ができる。回転バランスがとられたならば接続部材３に
よって再度ボス部１ａと羽根部１ｂとを接続する。

【００１６】第１発明によれば、ボス部１ａに、駆動機
構２を収容するための凹部を形成することによってボス
部１ａが大径となり回転アンバランスが生じやすい場合
でも、ボス部１ａに対する羽根部１ｂの接続位置関係を
変更することでファン１の回転バランスをとる作業を容
易に行うことができコストが低減し量産性が高まる。ま
たこのように回転バランスをとることによってファン１
全体の振動が低減する。したがって騒音が低減する。さ
らに振動によるフレーム７からのファン１の離脱がなく
なるため、ファン１の損傷が防止される。

【００１７】第２発明では、上記第１、第２の解決課題
を達成するために、駆動機構（２）がボス部（１ａ）に
取り付けられ、前記ボス部（１ａ）に羽根部（１ｂ）を
接続したファンに適用され、前記ボス部（１ａ）に対す
る前記羽根部（１ｂ）の接続位置関係を変更することに
よって、前記ファンの回転バランスをとるようにしてい
る。

【００１８】したがって第２発明では、第１発明と同様
に、ファン１の回転バランスをとる作業を容易に行うこ
とができる。また騒音が低減し、ファン１の損傷が防止
される。

【００１９】第３発明では、第１発明において、前記ボ
ス部（１ａ）は、スピナとして機能する形状に形成され
ている。

【００２０】第３発明によれば、図１、あるいは図６に
示すようにボス部１ａ、４１ａはスピナとして機能する
形状に形成されている。ボス部１ａ、４１ａをスピナと
して機能する形状に形成することによって羽根部１ｂ、
４１ｂに吸い込まれる吸引風に対する抵抗を少なくで
き、風量の効率が向上し、ファン１の騒音が低減する。

【００２１】スピナとして機能するボス部１ａ、４１ａ
は羽根部１ｂ、４１ｂとは別体のものとして予め用意し
ておくことができる。このためファン１が搭載される各
機種、あるいは羽根部１ｂ、４１ｂの各種形状に応じて
スピナの形状を異ならせた各種ボス部１ａ、４１ａを予
め用意しておくことができる。この結果、搭載機種、あ
るいは羽根部１ｂ、４１ｂの形状に最も適合したスピナ
形状のボス部１ａ、４１ａを選択してこれを羽根部１
ｂ、４１ｂに接続してファン１を構成すれば、風量の効
率が最大となるとともに、ファン１の騒音が最小とな
る。

【００２２】第４発明では、上記第１の解決課題を達成
するために、駆動機構（２）が羽根部（１ｂ）を有する
ボス部（１ａ）に取り付けられるとともに、前記駆動機
構（２）を収容するボディ（２ａ）が駆動機構支持部
（５）に支持されたファンにおいて、前記ボディ（２
ａ）のうち、前記駆動機構（２）の出力軸と直交し且つ
前記駆動機構（２）の重心を含む断面の周回部（２ｂ）
近傍に駆動機構支持部（５）を取り付けたことを特徴と
する。

【００２３】第４発明を図１を参照して説明する。

【００２４】第４発明によれば、ファン１の駆動源は油
圧モータ２であり、この油圧モータ２を収容するモータ
ボディ２ａの周回部２ｂにプレート５が取り付けられて
いる。この周回部２ｂは、油圧モータ２の重心を含み且
つ油圧モータ２の出力軸に直交する断面の周回部分に相
当する。つまりモータボディ２ａのバランスが最もとれ
る周回部２ｂにプレート５が取り付けられている。この
ため油圧モータ２の駆動に伴うファン１全体の振動を最
小限に抑えることができる。したがって騒音が低減す
る。さらに振動によるフレーム７からのファン１の離脱
がなくなるため、ファン１の損傷が防止される。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
るファンおよびファンの回転バランスをとる方法の実施
の形態について説明する。なお本実施形態では、ファン
として油圧で駆動される油圧駆動ファンを想定してい
る。しかし本発明としては、油圧駆動ファンに限定され
ることなく、電動ファンに対しても適用することができ
る。また、本実施形態では駆動機構として油圧で駆動さ
れる油圧モータを想定している。しかし本発明として
は、油圧モータに限定されることなく、電動モータに対
しても適用することができる。

【００２６】図１は本発明の実施形態のファン１を側面
からみた断面図である。また図２は図１を矢視Ａ方向か
らみたファン１の正面図である。

【００２７】これら図１、図２に示すように、ファン１
は大きくは、内側の回転中心に位置するボス部１ａと、
外側の羽根部１ｂとから構成されている。羽根部１ｂは
更に内側部材１１ｂと外側部材１１１ｂとから構成され
ている。内側部材１１ｂの材料は例えば鉄であり外側部
材１１１ｂの材料は例えばナイロンである。ボス部１ａ
の材料には例えば鉄が使用される。外側部材１１１ｂを
内側部材１１ｂに鋳込む、あるいはリベットで止めるこ
とによって外側部材１１１ｂは内側部材１１ｂと一体に
形成されている。

【００２８】ボス部１ａと羽根部１ｂとは、取り外し自
在の接続部材つまり複数のボルト３、３…によって締結
されている。

【００２９】すなわちボス部１ａの外側の周方向に沿っ
て複数のボルト穴が形成されているとともに羽根部１ｂ
の内側の周方向に沿って複数のボルト穴が形成されてい
る。これらボス部１ａの複数のボルト穴と羽根部１ｂの
複数のボルト穴との組み合わせを変更することにより、
ボス部１ａに対する羽根部１ｂの接続位置関係を変更す
ることができる。

【００３０】図１に示すように、ボス部１ａには側面か
らみて「く」の字状の凹部が形成されている。この凹部
に形成されたボス部１ａ内には、モータボディ２ａが収
容されている。モータボディ２ａ内には、油圧モータ２
が内蔵されている。

【００３１】油圧モータ２の回転軸は、ファン１のボス
部１ａに固定されている。

【００３２】このため油圧モータ２が回転駆動されるこ
とによりファン１が回転する。

【００３３】モータボディ２ａはプレート５に支持され
ており、このプレート５がラジエータなどに設けられた
フレーム７に取り付けられている。モータボディ２ａの
周回部２ｂとプレート５は複数のボルト６で締結されて
いる。この周回部２ｂは、油圧モータ２の重心を含み且
つ油圧モータ２の出力軸に直交する断面の周回部分に相
当する。つまりモータボディ２ａのバランスが最もとれ
る周回部２ｂにプレート５が取り付けられている。この
ため油圧モータ２の駆動に伴うファン１全体の振動を最
小限に抑えることができる。したがって騒音が低減す
る。さらに振動によるフレーム７からのファン１の離脱
がなくなるため、ファン１の損傷が防止される。

【００３４】本実施形態によればモータボディ２ａを、
ファン１のボス部１ａ内に収容するようにしているの
で、ファン１とモータボディ２ａとを合計した長さを短
くすることができる。

【００３５】図１を用いて従来の装置構成と比較する。
従来の構成によれば、ファン１のボス部１ａに凹部は形
成されていない。このため図１に破線で示すようにファ
ン１と、モータボディ２ａ′とを合計した油圧モータ２
の回転軸方向Ｘの長さは長大なものとなる。

【００３６】これに対して本実施形態によれば、ファン
１のボス部１ａ内に、モータボディ２ａを収容している
ため、ファン１と、モータボディ２ａとを合計した油圧
モータ２の回転軸方向Ｘの長さが、従来のものよりΔＸ
だけ短くなる。

【００３７】このように本実施形態によれば、小さな設
置スペースに、ファン１と油圧モータ２などの駆動機構
を、場積をとることなく設置することができる。

【００３８】次にファン１の回転バランスをとる作業の
手順について図２を参照して説明する。

【００３９】図２において、例えばボス部１ａのＤ部分
の重量が、これに回転軸回りに１８０゜相対するＧ部分
の重量よりも大きいものとする。また羽根部１ｂのＢ部
分の重量が同じく１８０゜相対する羽根部１ｂのＦ部分
の重量よりも大きいものとする。

【００４０】この接続位置関係でファン１を回転させる
と、ボス部１ａのＤ部分の重量がボス部１ａのＧ部分の
重量よりも大きく、しかも羽根部１ｂについてもＤ部分
と同じ方向のＢ部分がＦ部分よりも重いため、ファン１
全体で不釣り合い力が生じる。

【００４１】そこでボルト３が取り外されボス部１ａと
羽根部１ｂの接続位置関係を、回転軸回りに１８０°変
更してボス部１ａのＤ部分を、位置Ｅに位置させる。

【００４２】この位置関係で再びボス部１ａと羽根部１
ｂとを、ボルト３で締結する。この場合、再度接続位置
関係を容易に変更できるように、仮締めしておくことが
望ましい。

【００４３】つぎにファン１の回転アンバランス量が計
測される。この計測値が規定値以内であれば仮締めした
ボルト３を規定のトルクで締め付ける。なお計測したア
ンバランス量が規定値を超えている場合には仮締めした
ボルト３を取り外し、再度ボス部１ａと羽根部１ｂとの
接続位置関係を変更してボルト３を仮締めし同じ手順を
繰り返す。

【００４４】以上のようにしてボス部１ａに生じる不釣
り合い力と羽根部１ｂに生じる不釣り合い力とが互いに
打ち消されることによってファン１の回転バランスをと
ることができる。

【００４５】以上のように、本実施形態によれば、ボル
ト３を取り外し、ボス部１ａに対する羽根部１ｂの接続
位置関係を変更して再度ボルト３を取り付けるという容
易な作業で、ファン１の回転バランスをとることが可能
となる。このためファン１の回転バランスをとる作業に
要する時間と工数を小さくできファン１を製造するコス
トが低減しファン１の量産性を高めることができる。

【００４６】なお上述した実施形態では、ボス部１ａに
凹部を形成しているが、ボス部１ａと羽根部１ｂとを接
続することで凹部を形成してもよい。

【００４７】図３はボス部２０ａと羽根部２０ｂとを接
続することで凹部が形成されるファン１の構造を示して
いる。

【００４８】図３に示すようにボス部２０ａと羽根部２
０ｂはボルト３によって締結されることで、側面からみ
て逆「コ」の字状の凹部が形成される。

【００４９】この凹部が形成されたボス部２０ａおよび
羽根部２０ｂ内には、モータボディ２ａが収容される。

【００５０】また上述した実施形態では、ボス部１ａと
羽根部１ｂとの接続位置関係を、複数のボルト３取り外
し再度取り付けることで変更しているが、図４に示すよ
うに１つのナット４０を緩め再度締め付けることで変更
してもよい。

【００５１】すなわち図４に示すようにボス部３１の外
周にはネジ部３１ａが形成されている。そしてこのネジ
部３１ａに螺合する大径のナット４０が用意される。ま
たボス部３１と羽根部１ｂとの間には緩み止め部材３
０、例えばバネワッシャが介在されている。

【００５２】ナット４０を締め付けることでボス部３１
が羽根部１ｂに固定される。ナット４０を緩めることで
ボス部３１に対して羽根部１ｂが自由に回転軸回りに回
転できボス部３１に対する羽根部１ｂの接続位置関係を
変更することができる。

【００５３】また図５に示すように２つのナット４０
ａ、４０ｂを緩め再度締め付けることでボス部３１と羽
根部１ｂとの接続位置関係を変更してもよい。

【００５４】すなわち図５に示すようにボス部３１の外
周にはネジ部３１ａが形成されている。そしてこのネジ
部３１ａに螺合する大径のナット４０ａ、４０ｂが用意
される。ナット４０ａ、４０ｂは羽根部１ｂの下面、上
面それぞれに設けられてダブルナットとして機能する。

【００５５】ナット４０ａ、４０ｂを締め付けることで
ボス部３１が羽根部１ｂに固定される。ナット４０ａ、
４０ｂを緩めることでボス部３１に対して羽根部１ｂが
自由に回転軸回りに回転できボス部３１に対する羽根部
１ｂの接続位置関係を変更することができる。

【００５６】図６はボス部４１ａに、側面からみて釣鐘
状の凹部を形成したファン１の構造を示している。

【００５７】すなわちボス部４１ａと羽根部４１ｂと
は、プレート４２を介して接続されている。プレート４
２の材料にはたとえば鉄が使用される。羽根部４１ｂの
材料には例えばプラスチックが使用される。羽根部４１
ｂはプレート４２に鋳込むことによって羽根部４１ｂは
プレート４２と一体に形成されている。ボス部４１ａと
プレート４２とがボルト３によって締結されることでボ
ス部４１ａと羽根部４１ｂが接続される。

【００５８】本実施形態によれば、図１、あるいは図６
に示すようにボス部１ａ、４１ａはスピナとして機能す
る形状に形成されている。ボス部１ａ、４１ａをスピナ
として機能する形状に形成することによって羽根部１
ｂ、４１ｂに吸い込まれる吸引風に対する抵抗を少なく
でき、風量の効率が向上し、ファン１の騒音が低減す
る。

【００５９】スピナとして機能するボス部１ａ、４１ａ
は羽根部１ｂ、４１ｂとは別体のものとして予め用意し
ておくことができる。このためファン１が搭載される各
機種、あるいは羽根部１ｂ、４１ｂの各種形状に応じて
スピナの形状を異ならせた各種ボス部１ａ、４１ａを予
め用意しておくことができる。この結果、搭載機種、あ
るいは羽根部１ｂ、４１ｂの形状に最も適合したスピナ
形状のボス部１ａ、４１ａを選択してこれを羽根部１
ｂ、４１ｂに接続してファン１を構成すれば、風量の効
率が最大となるとともに、ファン１の騒音が最小とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施形態のファンを側面からみ
た断面図である。

【図２】図２は図１の矢視Ａから見たファンの正面図で
ある。

【図３】図３はファンの他の構成例を示す図である。

【図４】図４はファンの他の構成例を示す図である。

【図５】図５はファンの他の構成例を示す図である。

【図６】図６はファンの他の構成例を示す図である。

【符号の説明】

１…ファン １ａ…ボス部 １ｂ…羽根部 ２…油圧モータ ２ａ…モータボディ ２ｂ…周回部 ３…ボルト ５…プレート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H033 AA02 BB02 BB08 CC01 DD02 DD12 DD28 EE06 3H035 CC03 CC07

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動機構（２）がボス部（１ａ）に取
   り付けられ、前記ボス部（１ａ）に羽根部（１ｂ）を接
   続したファンにおいて、 前記ボス部（１ａ）に凹部を形成するか、または前記ボ
   ス部（１ａ）と羽根部（１ｂ）とを接続して凹部を形成
   することによって、この凹部内に、前記駆動機構（２）
   を収容し、 前記ボス部（１ａ）に対する前記羽根部（１ｂ）の接続
   位置関係を変更でき、かつ取り外し自在の接続部材
   （３）によって、これらボス部（１ａ）と羽根部（１
   ｂ）とを接続したことを特徴とするファン。
2. 【請求項２】 駆動機構（２）がボス部（１ａ）に取
   り付けられ、前記ボス部（１ａ）に羽根部（１ｂ）を接
   続したファンに適用され、 前記ボス部（１ａ）に対する前記羽根部（１ｂ）の接続
   位置関係を変更することによって、 前記ファンの回転バランスをとる方法。
3. 【請求項３】 前記ボス部（１ａ）は、 スピナとして機能する形状に形成されていることを特徴
   とする請求項１記載のファン。
4. 【請求項４】 駆動機構（２）が羽根部（１ｂ）を有
   するボス部（１ａ）に取り付けられるとともに、前記駆
   動機構（２）を収容するボディ（２ａ）が駆動機構支持
   部（５）に支持されたファンにおいて、 前記ボディ（２ａ）のうち、前記駆動機構（２）の出力
   軸と直交し且つ前記駆動機構（２）の重心を含む断面の
   周回部（２ｂ）近傍に駆動機構支持部（５）を取り付け
   たことを特徴とするファン。