JP2003293989A - 電動ファン - Google Patents
電動ファンInfo
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- JP2003293989A JP2003293989A JP2002100326A JP2002100326A JP2003293989A JP 2003293989 A JP2003293989 A JP 2003293989A JP 2002100326 A JP2002100326 A JP 2002100326A JP 2002100326 A JP2002100326 A JP 2002100326A JP 2003293989 A JP2003293989 A JP 2003293989A
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- fan
- shaft
- torque
- electric motor
- motor
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 断面がＤ字状のシャフトにファンを挿入した
電動ファンでは、ファンが異物等で回転ロックされる
と、ロック電流が流れることにより電動機の巻線の絶縁
被覆が溶融して、巻線内でレアショートが発生する恐れ
があった。 【解決手段】 丸軸状のシャフト２１が樹脂製のファン
１に圧入されて両者が結合され、さらに、シャフト２１
からファン１への伝達可能トルクがシャフト２１の温度
上昇に伴って低下し、且つ、電動機２のロックにより電
動機２の巻線２２の絶縁被覆が溶融する前に、伝達可能
トルクが電動機２のロックトルク以下になるように、シ
ャフト２１とファン１との結合条件が設定されている。
これによると、ファン１が回転ロックされた場合、伝達
可能トルクがロックトルク以下まで低下して、シャフト
２１とファン１との間で滑りが発生し、電動機２はほぼ
無負荷運転に移行するため、電動機２が壊れるのを防止
することができる。
電動ファンでは、ファンが異物等で回転ロックされる
と、ロック電流が流れることにより電動機の巻線の絶縁
被覆が溶融して、巻線内でレアショートが発生する恐れ
があった。 【解決手段】 丸軸状のシャフト２１が樹脂製のファン
１に圧入されて両者が結合され、さらに、シャフト２１
からファン１への伝達可能トルクがシャフト２１の温度
上昇に伴って低下し、且つ、電動機２のロックにより電
動機２の巻線２２の絶縁被覆が溶融する前に、伝達可能
トルクが電動機２のロックトルク以下になるように、シ
ャフト２１とファン１との結合条件が設定されている。
これによると、ファン１が回転ロックされた場合、伝達
可能トルクがロックトルク以下まで低下して、シャフト
２１とファン１との間で滑りが発生し、電動機２はほぼ
無負荷運転に移行するため、電動機２が壊れるのを防止
することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動機により樹脂
製のファンを回転させる電動ファンに関するもので、例
えば車両用空調装置の電動ファンに好適である。
製のファンを回転させる電動ファンに関するもので、例
えば車両用空調装置の電動ファンに好適である。
【０００２】
【従来の技術】従来、車両用空調装置に用いられる電動
ファンは、電動機のシャフトは断面がＤ字状に形成さ
れ、そのシャフトにファンが挿入されて電動機のトルク
がシャフトからファンに伝達されるようになっている
（実開平５−４７４９４号公報参照）。
ファンは、電動機のシャフトは断面がＤ字状に形成さ
れ、そのシャフトにファンが挿入されて電動機のトルク
がシャフトからファンに伝達されるようになっている
（実開平５−４７４９４号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように断面がＤ字状のシャフトにファンを挿入した結合
構造を有する従来の電動ファンでは、ファンが異物等で
回転ロックされると、最悪の場合電動機が壊れる恐れが
あった。すなわち、電動機にロック電流が流れることに
より電動機の巻線の絶縁被覆が溶融して、巻線内でレア
ショートが発生する恐れがあった。
ように断面がＤ字状のシャフトにファンを挿入した結合
構造を有する従来の電動ファンでは、ファンが異物等で
回転ロックされると、最悪の場合電動機が壊れる恐れが
あった。すなわち、電動機にロック電流が流れることに
より電動機の巻線の絶縁被覆が溶融して、巻線内でレア
ショートが発生する恐れがあった。
【０００４】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、ファンが回転ロックされても、電動機が壊れないよ
うにすることを目的とする。
で、ファンが回転ロックされても、電動機が壊れないよ
うにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１に記載の発明では、電動機
（２）のシャフト（２１）に送風用のファン（１）が結
合されて電動機（２）のトルクがシャフト（２１）から
ファン（１）に伝達される電動ファンにおいて、シャフ
ト（２１）が丸軸状に形成され、ファン（１）が樹脂に
て形成され、シャフト（２１）がファン（１）に圧入さ
れてシャフト（２１）とファン（１）とが結合され、さ
らに、シャフト（２１）からファン（１）への伝達可能
トルクが、電動機（２）のロックにより電動機（２）の
巻線（２２）の絶縁被覆が溶融する前に、電動機（２）
のロックトルク以下になるように、シャフト（２１）と
ファン（１）との結合条件が設定されていることを特徴
とする。
成するために、請求項１に記載の発明では、電動機
（２）のシャフト（２１）に送風用のファン（１）が結
合されて電動機（２）のトルクがシャフト（２１）から
ファン（１）に伝達される電動ファンにおいて、シャフ
ト（２１）が丸軸状に形成され、ファン（１）が樹脂に
て形成され、シャフト（２１）がファン（１）に圧入さ
れてシャフト（２１）とファン（１）とが結合され、さ
らに、シャフト（２１）からファン（１）への伝達可能
トルクが、電動機（２）のロックにより電動機（２）の
巻線（２２）の絶縁被覆が溶融する前に、電動機（２）
のロックトルク以下になるように、シャフト（２１）と
ファン（１）との結合条件が設定されていることを特徴
とする。
【０００６】これによると、ファンが回転ロックされた
場合、伝達可能トルクがロックトルク以下まで低下し
て、シャフトとファンとの間で滑りが発生し、電動機は
ほぼ無負荷運転に移行するため、電動機が壊れるのを防
止することができる。
場合、伝達可能トルクがロックトルク以下まで低下し
て、シャフトとファンとの間で滑りが発生し、電動機は
ほぼ無負荷運転に移行するため、電動機が壊れるのを防
止することができる。
【０００７】請求項２に記載の発明のように、伝達可能
トルクがシャフト（２１）の温度上昇に伴って低下する
ことにより、請求項１に記載の発明を容易に実施するこ
とができる。
トルクがシャフト（２１）の温度上昇に伴って低下する
ことにより、請求項１に記載の発明を容易に実施するこ
とができる。
【０００８】因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後
述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す
一例である。
述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す
一例である。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１および図２は、本発明に係る
電動ファンの一実施形態を示すもので、例えば車両用空
調装置の送風用ファンとして用いられる。なお、図１は
電動ファンの要部の構成を模式的に示す断面図、図２は
図１のＡ矢視図である。
電動ファンの一実施形態を示すもので、例えば車両用空
調装置の送風用ファンとして用いられる。なお、図１は
電動ファンの要部の構成を模式的に示す断面図、図２は
図１のＡ矢視図である。
【００１０】図１および図２において、電動ファンは、
軸方向から吸入した空気を径外方側に向けて吹き出す遠
心式多翼ファン（以下、ファンという）１と、ファン１
を回転駆動する電動機２とを備えている。
軸方向から吸入した空気を径外方側に向けて吹き出す遠
心式多翼ファン（以下、ファンという）１と、ファン１
を回転駆動する電動機２とを備えている。
【００１１】ファン１は、中心部に断面が円形の貫通穴
が形成された円筒状のボス部１１と、ボス部１１に連結
された複数枚のブレード１２を有する。また、ボス部１
１およびブレード１２は、ポリプロピレン等の熱可塑性
樹脂にて一体成形されている。
が形成された円筒状のボス部１１と、ボス部１１に連結
された複数枚のブレード１２を有する。また、ボス部１
１およびブレード１２は、ポリプロピレン等の熱可塑性
樹脂にて一体成形されている。
【００１２】電動機２は、金属製で断面が丸軸状に形成
されたシャフト２１と、このシャフト２１に巻かれた巻
線２２等を有し、シャフト２１の一端はケース２３の外
部に突出している。
されたシャフト２１と、このシャフト２１に巻かれた巻
線２２等を有し、シャフト２１の一端はケース２３の外
部に突出している。
【００１３】そして、ボス部１１の貫通穴にシャフト２
１が圧入されて両者が結合されており、これにより、電
動機２のトルクがシャフト２１を介してファン１に伝達
されるようになっている。
１が圧入されて両者が結合されており、これにより、電
動機２のトルクがシャフト２１を介してファン１に伝達
されるようになっている。
【００１４】ところで、シャフト２１からファン１への
伝達可能トルクＴは、Ｔ＝μＰＡｒであらわされる。因
みに、μはボス部１１とシャフト２１間の摩擦係数、Ｐ
はファン１の材質の物性値と圧入代とでほぼ決定される
面圧、Ａはボス部１１とシャフト２１の接触面積、ｒは
シャフト２１の半径である。
伝達可能トルクＴは、Ｔ＝μＰＡｒであらわされる。因
みに、μはボス部１１とシャフト２１間の摩擦係数、Ｐ
はファン１の材質の物性値と圧入代とでほぼ決定される
面圧、Ａはボス部１１とシャフト２１の接触面積、ｒは
シャフト２１の半径である。
【００１５】そして、シャフト２１の温度θの上昇に伴
ってファン１の温度が上昇し、それによりファン１の曲
げ弾性係数が低下して面圧Ｐが低下するため、図３に示
すように、伝達可能トルクＴはシャフト２１の温度上昇
に伴って低下する。
ってファン１の温度が上昇し、それによりファン１の曲
げ弾性係数が低下して面圧Ｐが低下するため、図３に示
すように、伝達可能トルクＴはシャフト２１の温度上昇
に伴って低下する。
【００１６】ここで、図３に示すように、ファン１が正
常に作動している際のシャフト２１の温度範囲θ１〜θ
２での伝達可能トルクＴが、ファン１とシャフト２１と
の間で滑りが発生しない必要伝達トルクＴｏ以上になる
ように、ファン１とシャフト２１との結合条件が設定さ
れている。
常に作動している際のシャフト２１の温度範囲θ１〜θ
２での伝達可能トルクＴが、ファン１とシャフト２１と
の間で滑りが発生しない必要伝達トルクＴｏ以上になる
ように、ファン１とシャフト２１との結合条件が設定さ
れている。
【００１７】従って、ファン１が正常に作動している際
には、シャフト２１の温度が通常温度範囲θ１〜θ２に
あって、伝達可能トルクＴは必要伝達トルクＴｏ以上に
なっているので、ファン１とシャフト２１との間に滑り
は発生しない。
には、シャフト２１の温度が通常温度範囲θ１〜θ２に
あって、伝達可能トルクＴは必要伝達トルクＴｏ以上に
なっているので、ファン１とシャフト２１との間に滑り
は発生しない。
【００１８】また、図４に示すように、電動機２がロッ
クしてその状態が長い時間継続した場合、巻線２２を流
れる電流ｉが急増して巻線２２が発熱し、巻線２２の絶
縁被覆が溶融して巻線内でレアショートに至ると巻線２
２を過大電流が流れてしまう。また、巻線２２が発熱す
るとその熱によりシャフト２１の温度θが上昇する。
クしてその状態が長い時間継続した場合、巻線２２を流
れる電流ｉが急増して巻線２２が発熱し、巻線２２の絶
縁被覆が溶融して巻線内でレアショートに至ると巻線２
２を過大電流が流れてしまう。また、巻線２２が発熱す
るとその熱によりシャフト２１の温度θが上昇する。
【００１９】ここで、電動機２がロックしてシャフト２
１の温度が上昇した場合、巻線２２の絶縁被覆が溶融し
て巻線２２内でレアショートが発生する前に、伝達可能
トルクＴが電動機２のロックトルクＴｓ（図３参照）以
下になるように、ファン１とシャフト２１との結合条件
が設定されている。
１の温度が上昇した場合、巻線２２の絶縁被覆が溶融し
て巻線２２内でレアショートが発生する前に、伝達可能
トルクＴが電動機２のロックトルクＴｓ（図３参照）以
下になるように、ファン１とシャフト２１との結合条件
が設定されている。
【００２０】具体的には、巻線２２内でレアショートが
発生する時のシャフト２１の温度θｓ（図４参照）より
も低い設定温度θ３（但し、θ３＞θ２。図３参照）に
て、伝達可能トルクＴが電動機２のロックトルクＴｓ以
下になるように設定されている。
発生する時のシャフト２１の温度θｓ（図４参照）より
も低い設定温度θ３（但し、θ３＞θ２。図３参照）に
て、伝達可能トルクＴが電動機２のロックトルクＴｓ以
下になるように設定されている。
【００２１】従って、ファン１が回転ロックされた場
合、電動機２にロック電流が流れることによりシャフト
２１およびファン１の温度が上昇して、伝達可能トルク
Ｔが低下する。そして、シャフト２１の温度が設定温度
θ３に近づくと伝達可能トルクＴがロックトルクＴｓ以
下まで低下して、ファン１とシャフト２１との間で滑り
が発生し、電動機２はほぼ無負荷運転に移行する。
合、電動機２にロック電流が流れることによりシャフト
２１およびファン１の温度が上昇して、伝達可能トルク
Ｔが低下する。そして、シャフト２１の温度が設定温度
θ３に近づくと伝達可能トルクＴがロックトルクＴｓ以
下まで低下して、ファン１とシャフト２１との間で滑り
が発生し、電動機２はほぼ無負荷運転に移行する。
【００２２】なお、上記のファン１とシャフト２１との
結合条件の設定は、ファン１の材質の物性値や圧入代で
決定される面圧Ｐ、接触面積Ａ、さらにはシャフト２１
の半径ｒを調整して行う。従って、ファン１の材質、圧
入代、接触面積Ａ、およびシャフト２１の半径ｒが、フ
ァン１とシャフト２１との結合条件に相当する。
結合条件の設定は、ファン１の材質の物性値や圧入代で
決定される面圧Ｐ、接触面積Ａ、さらにはシャフト２１
の半径ｒを調整して行う。従って、ファン１の材質、圧
入代、接触面積Ａ、およびシャフト２１の半径ｒが、フ
ァン１とシャフト２１との結合条件に相当する。
【００２３】本実施形態によると、ファン１が正常に作
動している際には、伝達可能トルクＴは必要伝達トルク
Ｔｏ以上になっているので、ファン１とシャフト２１と
の間に滑りは発生しない。一方、ファン１が回転ロック
された場合、伝達可能トルクＴがロックトルクＴｓ以下
まで低下して、ファン１とシャフト２１との間で滑りが
発生し、電動機２はほぼ無負荷運転に移行するため、電
動機２が壊れるのを防止することができる。
動している際には、伝達可能トルクＴは必要伝達トルク
Ｔｏ以上になっているので、ファン１とシャフト２１と
の間に滑りは発生しない。一方、ファン１が回転ロック
された場合、伝達可能トルクＴがロックトルクＴｓ以下
まで低下して、ファン１とシャフト２１との間で滑りが
発生し、電動機２はほぼ無負荷運転に移行するため、電
動機２が壊れるのを防止することができる。
【図１】本発明に係る電動ファンの一実施形態を示す要
部の模式的な断面図である。
部の模式的な断面図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】図１の電動ファンのシャフト２１の温度θと伝
達可能トルクＴとの関係を示す図である。
達可能トルクＴとの関係を示す図である。
【図４】図１の電動ファンのロック時における経過時間
ｔとシャフト２１の温度θおよび電流ｉとの関係を示す
図である。
ｔとシャフト２１の温度θおよび電流ｉとの関係を示す
図である。
１…ファン、２…電動機、２１…シャフト。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０２Ｋ 7/14 Ｆ１６Ｄ 9/00 Ｚ
Ｆターム(参考） 3H033 AA02 BB02 BB06 CC01 CC06
DD13 EE16
3J062 AA33 AC01 BA19 CF03
5H607 AA02 AA14 BB01 BB04 BB14
CC03 DD07 DD19 EE02 FF04
GG01
Claims (2)
- 【請求項１】 電動機（２）のシャフト（２１）に送風
用のファン（１）が結合されて前記電動機（２）のトル
クが前記シャフト（２１）からファン（１）に伝達され
る電動ファンにおいて、 前記シャフト（２１）が丸軸状に形成され、前記ファン
（１）が樹脂にて形成され、前記シャフト（２１）が前
記ファン（１）に圧入されて前記シャフト（２１）と前
記ファン（１）とが結合され、 さらに、前記シャフト（２１）から前記ファン（１）へ
の伝達可能トルクが、前記電動機（２）のロックにより
前記電動機（２）の巻線（２２）の絶縁被覆が溶融する
前に、前記電動機（２）のロックトルク以下になるよう
に、前記シャフト（２１）と前記ファン（１）との結合
条件が設定されていることを特徴とする電動ファン。 - 【請求項２】 前記伝達可能トルクが前記シャフト（２
１）の温度上昇に伴って低下することを特徴とする請求
項１に記載の電動ファン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002100326A JP2003293989A (ja) | 2002-04-02 | 2002-04-02 | 電動ファン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002100326A JP2003293989A (ja) | 2002-04-02 | 2002-04-02 | 電動ファン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003293989A true JP2003293989A (ja) | 2003-10-15 |
Family
ID=29241325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002100326A Withdrawn JP2003293989A (ja) | 2002-04-02 | 2002-04-02 | 電動ファン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003293989A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005297115A (ja) * | 2004-04-09 | 2005-10-27 | Hitachi Koki Co Ltd | 燃焼式動力工具 |
| JP2019129682A (ja) * | 2018-01-26 | 2019-08-01 | 株式会社ニッセイ | ブレーキ付きモータ及びモータシリーズの製造方法 |
-
2002
- 2002-04-02 JP JP2002100326A patent/JP2003293989A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005297115A (ja) * | 2004-04-09 | 2005-10-27 | Hitachi Koki Co Ltd | 燃焼式動力工具 |
| JP4650779B2 (ja) * | 2004-04-09 | 2011-03-16 | 日立工機株式会社 | 燃焼式動力工具 |
| JP2019129682A (ja) * | 2018-01-26 | 2019-08-01 | 株式会社ニッセイ | ブレーキ付きモータ及びモータシリーズの製造方法 |
| WO2019146649A1 (ja) * | 2018-01-26 | 2019-08-01 | 株式会社ニッセイ | ブレーキ付きモータ及びモータシリーズの製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050607 |