JP2007100600A - 送風ファン及び送風機 - Google Patents

Abstract

【課題】接合強度や同軸度が高くしかも回転バランスの修正が容易な送風ファンを提供する。
【解決手段】インペラー７の成形用の金型にロータヨーク１及び回転子軸４をインサートしてこれらを一体成形により接合した。
【選択図】図１

Description

本発明は、送風ファン及び送風機に関する。

送風機の一例として、アウターロータ型モータを用いた送風機について説明する。図７において、回転子軸５１が例えば真鍮などのハブ５２に嵌め込まれ、該ハブ５２にロータヨーク５３がかしめられて一体に組み付けられる。ロータヨーク５３の内壁には円筒状のマグネット（図示せず）が嵌め込まれる。回転子軸５１は軸受ハウジングに軸受を介して回転可能に支持される。軸受ハウジングには固定子やモータ基板が一体に組み付けられる（図示せず）。また、送風ファンを構成するインペラー５４はロータヨーク５３を圧入して接着することにより一体に組み付けられる。

また、部品点数を減らして送風機の組立性を向上させるため、図８に示すように、回転子軸５１とインペラー５４を一体成形し、インペラー５４にロータヨーク５３を圧入して一体に組み付けられる。
或いは図９において、ロータヨーク５３とインペラー５４を一体成形し、回転子軸５１が嵌め込まれたハブ５２とロータヨーク５３がかしめられて一体に組み付けられる。

また、回転子及び送風ファンの重心に偏りが生ずると、振動騒音を発生することから回転バランス修正が行なわれる。この回転バランス修正は、一般に図７及び図８に示すようにインペラー５４にねじ５５を取り付けたりクリップ（重り）などのバランスウエイトを付加したりすることが行なわれていた。

上述した送風機においては、回転子軸５１、ロータヨーク５３及びインペラー５４を各々組み付けるとすれば、工数が増えて生産性が低いうえに、同軸度を確保するのが難しい。これは、ロータヨーク５３とインペラー５４を一体成形して回転子軸５１に嵌め込む場合や回転子軸５１とインペラー５４を一体成形してロータヨーク５３と一体に組み付ける場合にも同様である。
また、ねじ５５などのバランスウエイトを付加する場合には、微調整が困難であり、バランスウェイトが脱落するおそれがある。バランスウェイトを付加する分だけ製造コストが上昇する。
さらには、複数の部品どうしの同軸度を維持して組み付ける場合、組み付ける前の部品の重心位置と組み付けた後の製品の重心の偏りは、部品の組み付けかたによりばらついて重心の偏りが判別し難く、バランス調整が難しくなる。

本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、接合強度や同軸度が高くしかも回転バランスの修正が容易な送風ファン及び送風機を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
ロータヨークと回転子軸にインペラーが一体に組み付けられる送風ファンにおいて、インペラー成形用の金型にロータヨーク及び回転子軸をインサートしてこれらを一体成形により接合したことを特徴とする。
また、回転子軸のインペラー埋没部には外周面にローレットが形成され、該インペラー埋没部を軸方向の接触面積が大きくなるように成形されることを特徴とする。
また、ロータヨークのインペラー埋没部を軸方向に厚肉とした段部が形成され、該段部の内外周側にアンダーカット部が形成されていることを特徴とする。
また、ロータヨークのインペラー埋没部には周方向の一部を切り欠いた切欠き部が形成され、該切欠き部に樹脂が充填されて接合されていることを特徴とする。
また、インペラーの外周縁部若しくは内底部のいずれかの樹脂を切削してバランス修正が行なわれることを特徴とする。
更に、送風機においては、上述した送風ファンと、ロータヨークに囲まれた空間に設けられ回転子軸を支持するハウジングに固定子が設けられた駆動源を用いて送風ファンが回転子軸を中心に回転駆動されることを特徴とする。

上述した送風ファン及び送風機を用いれば、インペラー成形用の金型にロータヨーク及び回転子軸をインサートしてこれらを一体成形により接合したので、製造工数が減り生産性が向上するうえに金型の精度で複数部品どうしの同軸度を高く組み付けることができ、重心の偏りの傾向が一様になるので、回転バランスの修正も容易になる。
また、回転子軸のインペラー埋没部には外周面にローレットが形成されるので、回転子軸の回り止め強度が得られ、該インペラー埋没部を軸方向の接触面積が大きくなるように成形されるので、回転子軸の倒れに対する強度を確保できる。
また、ロータヨークのインペラー埋没部には周方向の一部を切り欠いた切欠き部が形成され、該切欠き部に樹脂が充填されて接合されていると、インペラーと一体成形されるロータヨークの回り止めとなる。
また、ロータヨークのインペラー埋没部を軸方向に厚肉とした段部が形成されているので、該段部をロータマグネットの突き当て面とすることにより、組立性が向上する。
また、段部の内外周側にアンダーカット部が形成されていると、ロータヨークの抜け止めとなる。
更に、インペラーの外周縁部若しくは内底部のいずれかの樹脂を切削してバランス修正が行なわれるので、低コストで回転バランスの修正が行なえる。また、樹脂の切削量を調節することで回転バランスの微調整が行なえる。

以下、本発明に係る遠心送風機の最良の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。本発明に係る送風ファンはロータヨークと回転子軸にインペラーが一体に組み付けられており、該送風ファンを用いた送風機は、例えば車両用の冷却ファンとして好適に用いられる。

送風機の概略構成について図６を参照して説明する。
図６において、ロータヨーク１に囲まれた空間部には固定子２が設けられる。固定子２は軸受ハウジング３に組み付けられる。回転子軸４は軸受５を介して軸受ハウジング３に回転可能に支持されている。モータに通電すると送風ファン６は回転子軸４を中心に回転駆動されるようになっている。モータは、ブラシ付モータ、ブラシレスモータのいずれでもよいが、静音化を図るうえではブラシレスモータが望ましい。

送風ファン６は、インペラー成形用の金型にロータヨーク１及び回転子軸４をインサートしてこれらを一体成形により接合したものが用いられる。このようにインペラー成形用の金型にロータヨーク１及び回転子軸４をインサートしてこれらを一体成形により接合したので、製造工数が減り生産性が向上するうえに金型の精度で複数部品どうしの同軸度を高く組み付けることができ、重心の偏りの傾向が一様になるので、回転バランスの修正も容易になる。

図１に送風ファン６の一例を示す。インペラー７の中心部には回転子軸４の上端側がインペラー成形樹脂に挿入されて成形されている。また、回転子軸４の周囲にはロータヨーク１が同軸に配置されて一体成形されている。ロータヨーク１は外周側上面及び外周面がインペラー成形樹脂と密着して接合されている。

また、回転子軸４の上端側のインペラー埋没部には、外周面にローレット８が形成されている。このローレット８によりインペラー埋没部の周方向の接触面積を大きくして回り止めがなされている。また、回転子軸４の倒れに対する強度は、インペラー埋没部の軸方向の樹脂厚を厚く形成することにより維持されている。また、ロータヨーク１のインペラー埋没部には周方向の一部を切り欠いた切欠き部１ａが形成されている。該切欠き部１ａに樹脂が充填されて接合されていると、インペラー７と一体成形されるロータヨーク１の回り止めとなる。

また、図２に送風ファン６の他例を示す。インペラー７の中心部には回転子軸３の上端側がインペラー成形樹脂に挿入されて成形されている。また、回転子軸４の周囲にはロータヨーク１が同軸に配置されて一体成形されている。ロータヨーク１は上端側がＬ字状に折り曲げられた折曲げ部２０がインペラー成形樹脂に埋没して一体成形されている。この折曲げ部２０がロータヨーク１の軸方向の抜け止めとなっている。

また、回転子軸４の上端側のインペラー埋没部には、外周面にローレット８が形成されている。このローレット８によりインペラー埋没部の周向の接触面積を大きくして回り止めがなされている。また、回転子軸４の倒れに対する強度は、インペラー埋没部の軸方向に筒状のボス部９を設け軸方向の接触面積を大きくすることで維持されている。
また、図５（ａ）（ｂ）において、ロータヨーク１の折曲げ部２０には周方向の一部を切り欠いた切欠き部２０ａが形成されている。この切欠き部２０ａに樹脂が充填されて接合されているので、ロータヨーク１の回り止めとなっている。
また、ロータヨーク１のインペラー埋没部は軸方向に厚肉とした段部１０が形成され、該段部１０の内外周側にアンダーカット部１１が形成されている。この段部１０をロータマグネット１２（図６参照）の突き当て面とすることができるので組立性が向上する。また、段部１０の内外周側にアンダーカット部１１が形成されていると、ロータヨーク１の抜け止めとなる。

図６において、送風ファン６は回転子軸４が軸受５に挿入されて回転可能に支持される。軸受５の下側にはスラスト受け１３が設けられており、該スラスト受け１３により回転子軸４の下端に形成されるピボット（Ｒ面）４ａで支持されている。ピボット４ａの近傍には抜け止め用の割りワッシャー１４や軸受５を受けるスラストワッシャー１５が嵌め込まれている。

また、軸受ハウジング３の外周には、モータ基板１６や固定子コア１７が組み付けられる。固定子コア１７のティース部には、モータコイル１８が巻き付けられている。ロータヨーク１の内壁面には、ロータマグネット１２がティース部に対向して設けられている。モータコイル１８へ通電することにより、固定子磁極とマグネット磁極との反発吸引を繰り返してロータヨーク１と一体成形されたインペラー７が回転するようになっている。

また、図３及び図４において、送風ファン６に重心の偏りが生じた場合には、インペラーの外周縁部若しくは内底部などの軸方向に厚肉部分のいずれかの樹脂を切削して凹部１９を形成してバランス修正が行なわれる。送風ファン６はロータヨーク１や回転子軸４がインサート成形により接合されるため重心の偏りの傾向が一様になり易く、低コストで回転バランスの修正が行なえるうえに、樹脂の切削量を調節することで回転バランスの微調整が行なえる。

送風ファンの断面図である。 送風ファンの断面図である。 回転バランスを修正した送風ファンの断面図である。 回転バランスを修正した送風ファンの断面図である。 ロータヨークの上視図及び断面図である。 送風機の構成を示す半断面図である。 従来の送風ファンの構成を示す断面図である。 他例に係る従来の送風ファンの構成を示す断面図である。 他例に係る従来の送風ファンの構成を示す断面図である。

符号の説明

１ ロータヨーク
１ａ、２０ａ 切欠き部
２ 固定子
３ 軸受ハウジング
４ 回転子軸
５ 軸受
６ 送風ファン
７ インペラー
８ ローレット
９ ボス部
１０ 段部
１１ アンダーカット部
１２ ロータマグネット
１３ スラスト受け
１４ 割りワッシャー
１５ スラストワッシャー
１６ モータ基板
１７ 固定子コア
１８ モータコイル
１９ 凹部
２０ 折曲げ部

Claims (6)

1. ロータヨークと回転子軸にインペラーが一体に組み付けられる送風ファンにおいて、
   インペラー成形用の金型にロータヨーク及び回転子軸をインサートしてこれらを一体成形により接合したことを特徴とする送風ファン。
2. 回転子軸のインペラー埋没部には外周面にローレットが形成され、該インペラー埋没部を軸方向の接触面積が大きくなるように成形されることを特徴とする請求項１記載の送風ファン。
3. ロータヨークのインペラー埋没部を軸方向に厚肉とした段部が形成され、該段部の内外周側にアンダーカット部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の送風ファン。
4. ロータヨークのインペラー埋没部には周方向の一部を切り欠いた切欠き部が形成され、該切欠き部に樹脂が充填されて接合されていることを特徴とする請求項１記載の送風ファン。
5. インペラーの外周縁部若しくは内底部のいずれかの樹脂を切削してバランス修正が行なわれることを特徴とする請求項１記載の送風ファン。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の送風ファンと、ロータヨークに囲まれた空間に設けられ回転子軸を支持するハウジングに固定子が設けられた駆動源を用いて送風ファンが回転子軸を中心に回転駆動されることを特徴とする送風機。

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