JP2006042489A - Axial fan - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軸流ファン、特に、組立工程中で回転バランス調整を行なうための対策が講じられている軸流ファンに関する。 The present invention relates to an axial fan, and more particularly to an axial fan in which measures are taken to adjust the rotational balance during the assembly process.
モータや軸流ファンのような回転部を備える機械類では、回転部の回転バランス調整作業をその組立工程中で行なうことによって、回転バランスの不調に起因して騒音が発生したり耐用寿命が損なわれたりすることを防いでいる。そして、そのような回転バランス調整のための対策についても従来より種々提案されているところである(特許文献1〜6)。 In machinery equipped with a rotating part such as a motor or an axial fan, the rotation balance adjustment work of the rotating part is performed during the assembly process, so that noise is generated due to poor rotation balance and the service life is impaired. To prevent it from happening. Various countermeasures for adjusting the rotation balance have been proposed (Patent Documents 1 to 6).
特許文献1で提案されている対策は、モータの回転部分に設けた突起を切除したりするというものであり、特許文献2で提案されている対策は、軸流ファンの回転部分に設けた突起を切除するというものであり、これらは突起を切除するという点で共通している。また、特許文献3で提案されている対策は、永久磁石モータの回転部分にバランスウェイトを取り付けるというものであり、特許文献4で提案されている対策は、回転部分に特別に形成した隙間にパテなどのバランス修正材を挿入するというものであり、これらはバランスウェイトやパテといった錘となる物質を用いるという点で共通している。
The countermeasure proposed in Patent Document 1 is to cut off the protrusion provided on the rotating part of the motor, and the countermeasure proposed in Patent Document 2 is the protrusion provided on the rotating part of the axial flow fan. These are common in that they cut off the protrusions. Further, the countermeasure proposed in
さらに、特許文献5で提案されている対策では、軸流ファンの回転部分である円筒状ハブを合成樹脂成形体とし、そのハブの一部を切除することによって回転子の動バランス(回転バランス)を調節している。また、この特許文献5には、軸流ファンの回転子が、永久磁石とその永久磁石の外面とその軸方向端面とに重なり合ったバックヨークとを備えていることが記載されている。
Furthermore, in the countermeasure proposed in
さらに、特許文献6には、回転多面鏡を取り付けた回転スリーブの上部と下部にそれぞれバランス調整部材を取り付け、それらのバランス調整部材の周方向複数箇所に備わっている短冊状部を折り曲げて回転バランスを修正することが記載されている。
Furthermore, in
一方、従来より、たとえばDVDドライブなどの電気機器の冷却に用いる小型の軸流ファンでは、回転バランス調整のための対策として、インペラを備えたバランサー(錘)を回転部分に別途取り付けたり、モリブデンなどの高比重材入り接着剤を回転部分に塗布したり、回転部材の一部を切削加工により直接に削り取ったりすることが行なわれていた。
しかしながら、特許文献1や特許文献2によって提案されている対策は、回転部分に突起を別途設けなければならないのでそれだけ構造が複雑になるだけでなく、突起の切除操作も面倒である。特許文献3や特許文献4で提案されている対策は、錘となる物質を別途用いなければならないのでコストアップになるおそれがあり、この点は、バランサー(錘)や高比重材入り接着剤を用いる従来例についても同様である。さらに、特許文献5で提案されている対策は、合成樹脂成形体でなる円筒状ハブを部分的に切除するものであるのでその切除作業が煩わしく、この点は、回転部材の一部を切削加工により直接に削り取ったりする従来例についても同様である。さらに、特許文献6で提案されている対策は、回転スリーブに別途バランス調整部材を取り付ける必要があるので、部品点数が増えてそれだけコスト高になる。
However, the measures proposed in Patent Document 1 and Patent Document 2 require a protrusion to be provided separately on the rotating portion, so that not only the structure becomes complicated, but also the cutting operation of the protrusion is troublesome. The measures proposed in
本発明は、以上の状況の下でなされたものであり、軸流ファンの組立工程中で回転バランス調整を行なう場合に、部品を新たに追加することなく、上掲の特許文献5によって開示されているようなバックヨークを利用することにより、そのバックヨークと一体に形成した板金製部分の一部を部分的に折り曲げるという作業を行なうだけで適正に回転バランス調整を行なうことのできる軸流ファンを提供することを目的とする。
The present invention has been made under the above circumstances, and is disclosed by the above-mentioned
また、本発明は、回転バランス測定器による測定結果を基準にして正確に回転バランス調整を行なうことのできる軸流ファンを提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide an axial fan capable of accurately adjusting the rotational balance based on the measurement result obtained by the rotational balance measuring instrument.
本発明に係る軸流ファンは、羽根車を駆動する回転子が、永久磁石とその永久磁石の外面とその軸方向端面とに重なり合った板金製のバックヨークとを備えている。そして、上記バックヨークの永久磁石の軸方向端面との重なり箇所の内周部に、その永久磁石の内側に張り出して部分的に折曲げ可能な環状板片部でなる回転バランス調整部が連設されている。この構成であれば、板金製の環状板片部でなる回転バランス調整部を部分的に折り曲げるだけで回転部分の重心位置が変化する。そのため、板金製部分を折り曲げるだけの管端な作業で回転バランスを調整することが可能になる。特に、この発明では、回転バランス調整部が、軸流ファンにもともと備わっている板金製のバックヨークの永久磁石の軸方向端面との重なり箇所の内周部に連設された環状板片部でなるので、回転バランス調整部を別部品として具備させる必要がない。そのため、部品点数が増大してコスト高になるおそれもない。 In the axial fan according to the present invention, the rotor that drives the impeller includes a permanent magnet, a sheet metal back yoke that overlaps the outer surface of the permanent magnet and the end surface in the axial direction thereof. And the rotation balance adjustment part which comprises the annular plate piece part which protrudes inside the permanent magnet and can be bent partially is provided in the inner peripheral part of the overlapping part with the axial end surface of the permanent magnet of the back yoke. Has been. If it is this structure, the center-of-gravity position of a rotation part will change only by bending partially the rotation balance adjustment part which consists of an annular plate piece part made from sheet metal. For this reason, it is possible to adjust the rotation balance by a tube end operation simply by bending the sheet metal portion. In particular, according to the present invention, the rotation balance adjusting portion is an annular plate piece portion continuously provided on the inner peripheral portion of the overlapping portion with the axial end surface of the permanent magnet of the back yoke made of sheet metal originally provided in the axial fan. Therefore, it is not necessary to provide the rotation balance adjusting unit as a separate part. Therefore, there is no possibility that the number of parts increases and the cost increases.
本発明では、上記回転バランス調整部が、当該回転バランス調整部の周方向複数箇所に形成されてその内周縁に始端を有する切り目又はスリットでなる分割部によって複数の折曲げ可能な内向き突出片に区画されていることが望ましい。これによれば、回転バランス調整部を部分的に折り曲げる場合に、その折曲げの影響が折曲げ箇所以外の箇所に及びにくくなって回転バランス調整の精度を高めやすくなる。言い換えると、複数の内向き突片の1つの任意箇所を折り曲げた場合に、その折曲げの影響で他の内向き突片が変形するという事態が起こらなくなって回転バランス調整の精度を高めやすくなる。 In the present invention, the rotation balance adjusting portion is formed at a plurality of circumferential positions of the rotation balance adjusting portion, and a plurality of inwardly projecting pieces that can be bent by a split portion having slits or slits having start ends at the inner peripheral edges thereof. It is desirable to be divided into According to this, when the rotation balance adjusting part is partially bent, the influence of the bending does not easily reach a portion other than the bent portion, and the accuracy of the rotation balance adjustment can be easily improved. In other words, when one arbitrary portion of a plurality of inwardly projecting pieces is bent, the situation that the other inwardly projecting pieces are deformed by the influence of the bending does not occur, and it becomes easy to improve the accuracy of the rotation balance adjustment. .
本発明では、上記永久磁石が筒形であり、上記バックヨークが、永久磁石の外面に重なり合った筒状板部と、その筒状板部の一端から内向きに張り出して永久磁石の軸方向端面に重なりあった円形板部とを備えていて、円形板部に上記回転バランス調整部が連設されている、という構成を採用することが可能である。 In the present invention, the permanent magnet has a cylindrical shape, and the back yoke has a cylindrical plate portion that overlaps the outer surface of the permanent magnet, and an axial end surface of the permanent magnet that protrudes inward from one end of the cylindrical plate portion. It is possible to employ a configuration in which the rotation balance adjusting section is connected to the circular plate portion.
本発明に係る軸流ファンは、羽根車を駆動する回転子が、永久磁石とその永久磁石の外面とその軸方向端面とに重なり合った板金製のバックヨークとを備えている軸流ファンにおいて、上記永久磁石が筒形であり、上記バックヨークが、永久磁石の外面に重なり合った筒状板部と、その筒状部の一端から内向きに張り出して永久磁石の軸方向端面に重なりあった円形板部とを備えていて、その円形板部の内周部に上記永久磁石の内側に張り出した環状板片部でなる回転バランス調整部が連設され、この回転バランス調整部が、当該バランス調節部の周方向複数箇所に形成されてその内周縁に始端を有する切り目又はスリットでなる分割部によって複数の折曲げ可能な内向き突出片に区画されていると共に、上記回転バランス調整部によって取り囲まれた空間が、上記バックヨークを形成するための板金素材の打抜き加工跡によって形成されている、という構成を採用することによっていっそう具体化される。この発明では、特に、回転バランス調整部によって取り囲まれた空間が、上記バックヨークを形成するための板金素材の打抜き加工跡によって形成されている、という構成を採用しているので、バックヨークを回転バランス調整部と共に板金製素材で一体に製作する場合に、打抜き廃材の大きさが従来よりも減少するという利点がある。この点は、後述する実施形態を参照してさらに詳細に説明する。 An axial fan according to the present invention is an axial fan in which a rotor that drives an impeller includes a permanent magnet and a sheet metal back yoke that overlaps an outer surface of the permanent magnet and an axial end surface thereof. The permanent magnet has a cylindrical shape, and the back yoke has a cylindrical plate portion that overlaps the outer surface of the permanent magnet, and a circular shape that protrudes inward from one end of the cylindrical portion and overlaps the axial end surface of the permanent magnet. And a rotation balance adjustment unit composed of an annular plate piece projecting inside the permanent magnet is connected to the inner periphery of the circular plate unit, and the rotation balance adjustment unit is connected to the balance adjustment unit. Is divided into a plurality of inwardly projectable pieces that can be bent by a split portion formed by a slit or a slit formed at a plurality of circumferential directions of the portion and having a start end at the inner peripheral edge thereof, and is taken by the rotation balance adjusting portion. Enclosed space is formed by punching trace of sheet metal material for forming the back yoke is further embodied by adopting the structure that. In the present invention, in particular, the space surrounded by the rotation balance adjusting portion is formed by the punching trace of the sheet metal material for forming the back yoke, so the back yoke is rotated. There is an advantage that the size of the punched waste material is reduced as compared with the conventional case when the balance adjusting unit and the sheet metal material are integrally manufactured. This point will be described in more detail with reference to embodiments described later.
以上のように、本発明に係る軸流ファンは、永久磁石と組み合わせて用いることにより永久磁石の磁力漏洩を防ぐことに役立っているバックヨークを活用し、そのバックヨークに、永久磁石の内側に内側に張り出す環状板片部を連設してそれを回転バランス調整部としてあるので、部品を追加することなく、組立工程中で回転バランス調整部を部分的に折り曲げるだけで回転バランス調整を簡単に行なうことができるようになる。そのため、コスト高を招かずに、軸流ファンの騒音を低減することが可能になり、併せて、軸流ファンの耐用寿命が損なわれることを防ぐことが可能になる。また、回転バランス調整部を複数の内向き突出片に区画したものでは、回転バランス測定器による測定結果を基準にして正確に回転バランス調整を行なうことができるようになるという効果が奏される。 As described above, the axial fan according to the present invention uses a back yoke that is used in combination with a permanent magnet to prevent magnetic leakage of the permanent magnet, and the back yoke is provided inside the permanent magnet. Since the annular plate pieces projecting inward are connected and used as a rotation balance adjustment section, it is easy to adjust the rotation balance simply by partially folding the rotation balance adjustment section during the assembly process without adding parts. Will be able to do it. For this reason, it is possible to reduce the noise of the axial fan without incurring high costs, and to prevent the service life of the axial fan from being impaired. Further, in the case where the rotation balance adjusting section is partitioned into a plurality of inwardly projecting pieces, an effect is obtained that the rotation balance can be accurately adjusted based on the measurement result by the rotation balance measuring instrument.
図1は本発明の実施形態である軸流ファンの縦断側面図である。また、図2は回転バランス調整部9の形状を示した要部の平面図、図3は回転バランス調整部9の他の形状を示した要部の平面図、図4は回転バランス調整部9のさらに他の形状を示した要部の平面図である。
FIG. 1 is a longitudinal side view of an axial fan according to an embodiment of the present invention. 2 is a plan view of the main part showing the shape of the rotation
図1を参照して軸流ファンの基本構成を説明する。同図において、1はハウジング、2はハウジング1に取り付けられた軸受スリーブであり、この軸受スリーブ2に回転自在に支持されている回転軸3に羽根車4が取り付けられている。この羽根車4は、インペラ41とキャップ形のハブ42とを一体に備えた合成樹脂成形体でなる。また、ハウジング1に、コア51とコイル52とを備えた固定子5が設けられているのに対し、この固定子5の周囲に、上記ハブ42の内側に設けられた円筒形の永久磁石6が配備されている。そして、永久磁石6の外面と軸方向端面とに板金製のバックヨーク7が重なり合っている。したがって、この構成の軸流ファンでは、羽根車4を駆動する回転子8が、上記した永久磁石6と板金製のバックヨーク7とを備えている。
The basic configuration of the axial fan will be described with reference to FIG. In the figure, reference numeral 1 denotes a housing, and 2 denotes a bearing sleeve attached to the housing 1, and an
バックヨーク7は、永久磁石6の磁力が漏洩することを防ぐことに役立っていて、バックヨークを設けておくことによって動作性能の安定した磁気回路が構成されることは従来より周知である。また、このバックヨーク7は、永久磁石6の外面に重なり合った筒状板部71と、その筒状板部71の一端から内向きに張り出して永久磁石6の軸方向端面に重なりあった円形板部72とを備えていて、従来は、このバックヨーク7の円形板部72が、永久磁石6の軸方向端面の内側に突き出ていないか、あるいは、突き出ているとしても僅かに突き出ているに過ぎなかった。そして、従来では、バックヨーク7の円形板部72が永久磁石6の軸方向端面の内側に突き出ているとしても、その突き出た部分を折り曲げて回転バランス調整を行なうことは不可能であり、また、その突き出た部分を折り曲げて回転バランス調整を行なうという発想自体が存在していなかった。
The
そこで、この実施形態では、バックヨーク7の円形板部72の内周部に、永久磁石6の内側に張り出した環状板片部でなる回転バランス調整部9を連設してある。図1には回転バランス調整部9の永久磁石6の軸方向端面からの内向き張出幅を符号Aで示してある。回転バランス調整部9の内向き張出幅Aは、その回転バランス調整部9を一部だけを部分的に折曲げて変形させるのに必要十分な寸法に形成されていればよい。
Therefore, in this embodiment, the rotation
このように、バックヨーク7の円形板部72の内周部に、一部だけを部分的に折曲げて変形させることのできる回転バランス調整部9を連設しておくと、回転バランスが不調な場合には、回転バランス測定器による測定結果を基準にしてその回転バランス調整部9の一部だけを部分的に折り曲げると、その折曲げ箇所の位置に見合って回転子8の重心位置が変化するので回転バランス調整が正確に行なわれる。
In this way, if the rotation
ところで、この実施形態では、回転バランス調整部9によって取り囲まれた円形の空間が、バックヨーク7を形成するための板金素材の打抜き加工跡によって形成されている。これに対し、従来の軸流ファンに採用されているバックヨークでは、その円形板部によって取り囲まれた円形の空間が、バックヨークを形成するための板金素材の打抜き加工跡によって形成されている。したがって、バックヨーク7に、実施形態のように回転バランス調整部9を形成する場合も、従来のように回転バランス調整部9を形成しない場合も、板金素材の打抜き加工によって打抜き廃材が生じてその廃材は廃棄されてしまうけれども、実施形態のように回転バランス調整部9を形成する場合に生じる打抜き廃材の大きさは、従来のように回転バランス調整部9を形成しない場合に生じる打抜き廃材よりも小さくなる。そのため、バックヨーク7を利用してそれに回転バランス調整部9を連設した実施形態では、その回転バランス調整部9を部分的に折り曲げて回転バランスを調整することができるという作用だけでなく、打抜き廃材の量が減少するという利点が得られる。
By the way, in this embodiment, a circular space surrounded by the rotation
上記回転バランス調整部9は、同一幅を有する円形に形成されていてもよいが、そのような形の回転バランス調整部9によると、その一部だけを部分的に折り曲げて回転バランスを調整した場合に、その折曲げの影響が、折曲げ箇所に近い別の箇所に及んでその別の箇所が不慮に変形してしまうというおそれがあり、そのような事態が起こると、回転バランス調整の正確性が損なわれることになる。
The rotation
そこで、この実施形態では、回転バランス調整部9を切り目又はスリットでなる分割部によって複数の折曲げ可能な内向き突出片91…に区画している。この点を、図2、図3又は図4を参照して詳細に説明する。
Therefore, in this embodiment, the rotation
図2の事例では、上記分割部10としてスリットを選択してあり、そのスリットを、回転バランス調整部9の内周縁に始端を有して開放された円形孔類似形状に形成してある。分割部10を図示形状にしておくと、その分割部10によって区画された複数の内向き突出片91…のそれぞれが、回転バランス調整部9の周方向両側に突き出た突出部92,92と、隣合うスリットの相互間に位置する幅狭首部93とを有するに至るので、突出部92を折り曲げたり幅狭首部93を折り曲げたりすることが小さい力で容易に可能になり、しかも、折曲げ角度や折曲げ形状を所望に応じて容易に選択することが可能になるという利点がある。
In the example of FIG. 2, a slit is selected as the dividing
図3の事例でも、上記分割部10としてスリットを選択してあり、そのスリットを、回転バランス調整部9の内周縁に始端を有して開放された蟻溝類似形状に形成してある。分割部10を図示形状にしておくと、その分割部10によって区画された複数の内向き突出片91…のそれぞれが、回転バランス調整部9の周方向両側に突き出た突出部94,94と、隣合うスリットの相互間に位置する幅狭首部95とを有するに至るので、このものによっても、突出部94を折り曲げたり幅狭首部95を折り曲げたりすることが小さい力で容易に可能になり、折曲げ角度や折曲げ形状を所望に応じて容易に選択することが可能になるという利点がある。
Also in the example of FIG. 3, a slit is selected as the dividing
図4の事例では、上記分割部10として、半径方向に形成された切り目を選択してある。分割部10を図示形状にしておくと、その分割部10によって区画された複数の内向き突出片91…のそれぞれを折り曲げることが小さい力で容易に可能になり、折曲げ角度や折曲げ形状を所望に応じて容易に選択することが可能になるという利点がある。
In the example of FIG. 4, a cut formed in the radial direction is selected as the dividing
そして、図2〜図4に例示したように、回転バランス調整部9の周方向複数箇所に、切り目又はスリットでなる分割部10によって複数の折曲げ可能な内向き突出片91…を形成しておくと、回転バランス調整部9を部分的に折り曲げる場合に、その折曲げの影響が折曲げ箇所以外の箇所に及びにくくなって回転バランス調整の精度を高めやすくなる。すなわち、複数の内向き突片91の1つの任意箇所を折り曲げた場合に、その折曲げの影響で他の内向き突片91が変形するという事態が起こらなくなって回転バランス調整の精度が高まる。
And as illustrated in FIGS. 2 to 4, a plurality of foldable inwardly projecting
なお、上記分割部10の形状は図示例に限定されるものではなく、回転バランス調整部9を、独立して折曲げ可能な複数の内向き突片91に区画することができるものであればどのような形状であってもよい。
In addition, the shape of the said division |
図2〜図4において、符号Sは、回転バランス調整部9によって取り囲まれた空間を示しており、この空間Sが、バックヨーク7を形成するための板金素材の打抜き加工跡によって形成されている。
In FIG. 2 to FIG. 4, symbol S indicates a space surrounded by the rotation
4 羽根車
6 永久磁石
7 バックヨーク
8 回転子
9 回転バランス調整部
10 分割部
71 筒状板部
72 円形板部
91 内向き突出片
S 回転バランス調整部によって取り囲まれた空間
DESCRIPTION OF
Claims (4)
上記永久磁石が筒形であり、上記バックヨークが、永久磁石の外面に重なり合った筒状板部と、その筒状板部の一端から内向きに張り出して永久磁石の軸方向端面に重なりあった円形板部とを備えていて、その円形板部の内周部に上記永久磁石の内側に張り出した環状板片部でなる回転バランス調整部が連設され、この回転バランス調整部が、当該回転バランス調整部の周方向複数箇所に形成されてその内周縁に始端を有する切り目又はスリットでなる分割部によって複数の折曲げ可能な内向き突出片に区画されていると共に、上記回転バランス調整部によって取り囲まれた空間が、上記バックヨークを形成するための板金素材の打抜き加工跡によって形成されていることを特徴とする軸流ファン。 In the axial fan in which the rotor that drives the impeller includes a permanent magnet and a sheet-metal back yoke that overlaps the outer surface and the axial end surface of the permanent magnet.
The permanent magnet has a cylindrical shape, and the back yoke extends inward from one end of the cylindrical plate portion and overlaps the axial end surface of the permanent magnet, overlapping the outer surface of the permanent magnet. A rotation balance adjustment unit comprising an annular plate piece projecting inside the permanent magnet is connected to the inner periphery of the circular plate unit, and the rotation balance adjustment unit is connected to the rotation plate. The balance adjusting portion is divided into a plurality of foldable inwardly projecting pieces by a split portion formed by a slit or slit formed at a plurality of circumferential positions of the balance adjusting portion and having a starting end at an inner peripheral edge thereof. An axial fan, characterized in that an enclosed space is formed by a stamping mark of a sheet metal material for forming the back yoke.
上記バックヨークの永久磁石の軸方向端面との重なり箇所の内周部に、その永久磁石の内側に張り出して部分的に折曲げ可能な環状板片部でなる回転バランス調整部が連設されていることを特徴とする軸流ファン。 In the axial fan in which the rotor that drives the impeller includes a permanent magnet and a sheet-metal back yoke that overlaps the outer surface and the axial end surface of the permanent magnet.
A rotation balance adjusting portion that is formed of an annular plate piece projecting inside the permanent magnet and partially bendable is continuously provided on the inner peripheral portion of the overlapping portion of the back yoke with the axial end surface of the permanent magnet. An axial fan characterized by
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