JP2007239712A - 遠心ファン - Google Patents

Abstract

【課題】小型の遠心ファンの流路を容易に拡大するとともに小型化を図る。
【解決手段】遠心ファンでは、モータ部２を収容するハウジングがハウジングカバー３１およびハウジング本体３２により形成され、ハウジングカバー３１は薄板材をプレス加工することにより容易に製造される。インペラ２１３の外周と対向するハウジングの側壁部は、ハウジング本体３２の本体側壁部３５２およびハウジングカバー３１のカバー側壁部３５１により形成される。カバー側壁部３５１は、ハウジング本体３２の底部３３の辺の中央と近接する。これにより、側壁部のうち最も薄くする必要がある部位を極めて薄くすることができ、遠心ファンの流路を容易に拡大するとともに遠心ファンの小型化を図ることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、送風に用いられる電動式の遠心ファンに関する。

従来より、様々な電子機器内のデバイスを冷却するために遠心ファンが用いられている。遠心ファンでは、複数の翼を有するインペラ部がハウジングの内部に設けられ、軸方向に吸気して径方向に排気が行われる。遠心ファンのハウジングは、通常、モータが固定される底部とエアの流路となる側壁部とを有するハウジング本体と、ハウジング本体の上部を塞ぐハウジングカバーとを備え、これらの部材は樹脂にて成形される。なお、特許文献１の段落００４３では樹脂製に代えてアルミニウム等の放熱性に優れた材料にてハウジングカバーを形成してもよい点に言及されている。

一方、電子機器の小型化に伴って遠心ファンの小型化も求められ、このような場合、遠心ファンの部品点数を削減するとともにハウジングに追加の機能を求めることも必要となる。特許文献２の図４では、ハウジングカバーから下方に突出する突起を設け、ハウジング本体とこの突起との間でリード線を拘束する技術が開示されている。
特開２００１−２４１３９５号公報 米国特許第５，６９９，８５４号明細書

ところで、遠心ファンのハウジング全体を樹脂で成形する場合、強度上の問題からハウジングの側壁部にある程度の肉厚が必要となり、流路を大きく確保して風量を維持しつつ小型化を図ることができない。ハウジング本体を金属の切削加工にて形成することによる側壁の薄肉化も考えられるが、この場合は製造コストが高くなってしまう。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ハウジング内の流路を容易に拡大することが可能な遠心ファンを提供することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、遠心ファンであって、インペラを有するモータ部と、前記モータ部を収容し、前記インペラの中央部と対向する吸気口と、前記インペラの外周と対向する排気口とを有するハウジングとを備え、前記ハウジングが、前記モータ部が固定されるハウジング本体と、薄板材のプレス加工により成形され、前記ハウジング本体と組み合わされることにより前記ハウジングを形成するハウジングカバーとを備え、前記ハウジングカバーが、前記吸気口が形成されたカバー上部と、前記カバー上部から前記ハウジング本体の前記モータ部が固定される底部に向かって延びるとともに、前記インペラの外周と対向する前記ハウジングの側壁部の少なくとも一部を形成するカバー側壁部とを備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の遠心ファンであって、前記ハウジングの前記側壁部が、前記排気口以外の部位において前記インペラの外周に沿って連続して存在する。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の遠心ファンであって、前記カバー側壁部が、前記側壁部の全体を形成する。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の遠心ファンであって、前記モータ部に接続される配線が、前記カバー側壁部と前記底部との間に配置される。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の遠心ファンであって、前記ハウジングカバーが、前記カバー側壁部の前記底部側の部位から外側に延びるとともに前記底部から離れる方向に曲げられた配線案内部を備える。

請求項６に記載の発明は、請求項３または４に記載の遠心ファンであって、前記ハウジングカバーが、前記カバー側壁部の前記底部側の部位から外側に広がる押さえ部をさらに備え、前記押さえ部が前記底部の角部と対向し、前記配線が前記押さえ部と前記底部との間に配置される。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の遠心ファンであって、前記カバー側壁部または前記底部が、前記配線が配置される溝状の凹部を有する。

請求項８に記載の発明は、請求項６または７に記載の遠心ファンであって、前記押さえ部の先端が、前記底部から離れる方向に曲げられた配線案内部を備える。

請求項９に記載の発明は、請求項６ないし８のいずれかに記載の遠心ファンであって、前記ハウジング本体が前記押さえ部のエッジ部に沿う壁部を備え、前記押さえ部の前記エッジ部が前記壁部と係合することにより前記押さえ部の前記底部から離れる方向への移動が拘束される。

請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の遠心ファンであって、前記エッジ部が、前記底部から離れる方向に曲げられて先端が前記壁部の凸部または凹部と当接する係合部である。

請求項１１に記載の発明は、請求項１ないし１０のいずれかに記載の遠心ファンであって、前記ハウジング本体が、前記インペラの中心軸に垂直な前記ハウジングカバーのエッジが嵌め込まれる嵌合部を備える。

請求項１２に記載の発明は、請求項１に記載の遠心ファンであって、前記カバー側壁部の前記底部側の部位が、前記底部の外縁部のうち前記ハウジングの前記側壁部の内周面に最も近い部位と対向する。

請求項１３に記載の発明は、請求項１ないし１２のいずれかに記載の遠心ファンであって、前記ハウジングカバーの板厚が、０．１ｍｍ以上０．６ｍｍ以下である。

請求項１４に記載の発明は、請求項１ないし１３のいずれかに記載の遠心ファンであって、前記底部が、１辺が２０ｍｍの正方形に含まれる大きさである。

本発明によれば、ハウジングの側壁の少なくとも一部を容易に薄くすることができ、インペラの周囲の流路の少なくとも一部を容易に拡大することができる。また、請求項２の発明では、送風効率の低下を抑制することができ、請求項３の発明では、遠心ファンを小型化することができる。

請求項４の発明では、底部から離れる方向への配線の移動を簡単な構造で制限することができ、請求項５ないし８の発明では、配線の損傷を防止することができ、遠心ファンの信頼性を向上することができる。請求項７の発明では、配線の底部に沿う方向への移動を制限することができる。

請求項９の発明では、押さえ部の底部から離れる方向への移動を拘束することができ、請求項１０の発明では、押さえ部を強固に固定することができる。請求項１１の発明では、ハウジングカバーを製造する際の板材の利用効率を向上するとともにハウジングを容易に組み立てることができる。請求項１２の発明では、遠心ファンを小型化することができる。

図１は本発明の第１の実施の形態に係る小型の遠心ファン１の内部構成を示す縦断面図である。図２は、遠心ファン１の外観を示す斜視図であり、図３は遠心ファン１のハウジングのハウジングカバー３１のみを取り外して示す斜視図である。なお、図２および図３では細部については簡略化している。

図１ないし図３に示すように遠心ファン１は、インペラ２１３を有するとともに所定の中心軸Ｊ１を中心に回転するモータ部２、および、モータ部２を収容するハウジング３を備え、図２に示すように、直方体のハウジング３の一の側面には、インペラ２１３の外周と対向する開口３６（後述するように、遠心ファン１の排気口となるため、以下、「排気口３６」という。）が形成され、ハウジング３の上面（ハウジングカバー３１の上面）にも開口３１１が設けられる（後述するように、開口３１１は遠心ファン１の吸気口となる。）。図３に示すように、ハウジングカバー３１がハウジング本体３２と組み合わされることにより、図１および図２に示すハウジング３が形成される。

図１に示すように、モータ部２は回転組立体であるロータ部２１、および、固定組立体であるステータ部２２を有し、ロータ部２１はオイルを利用した軸受機構２３によりステータ部２２に対して回転可能に支持される。ロータ部２１は、中心軸Ｊ１を中心とする略有蓋円筒状であってステータ部２２側に（図１中の下方）に向かって開口するカップ部２１１、および、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状であって外周面に複数の翼２１４が形成されるインペラ２１３を有する。カップ部２１１の直径は１０ミリメートル（ｍｍ）以下（実際には８ｍｍであり、技術的には４ｍｍ以上）とされ、カップ部２１１がインペラ２１３の内部に挿入されて固定されることにより、複数の翼２１４がカップ部２１１の外側にて中心軸Ｊ１を中心として環状に配列される。

カップ部２１１には、多極に着磁されるとともに中心軸Ｊ１を中心とする円環状の界磁用磁石２１２が下方から（すなわち、カップ部２１１の開口部側から）挿入されて内側面に固定される。また、カップ部２１１の蓋部分の中央には、軸受機構２３のシャフト２３１が挿入される挿入孔が形成されており、シャフト２３１の固定端がカップ部２１１に固定される。

シャフト２３１の自由端側は、含油性の多孔質金属体からなる円筒状のスリーブ２３２に挿入されており、スリーブ２３２は有底円筒状のスリーブ保持部２２１に挿入されて固定される。後述するように、スリーブ保持部２２１はハウジング３のハウジング本体３２に取り付けられ、シャフト２３１およびスリーブ２３２を含む軸受機構２３により、中心軸Ｊ１を中心にカップ部２１１がハウジング３に対して回転可能に支持される。なお、軸受機構２３は、シャフト２３１およびスリーブ２３２の組合せ以外に、例えば、ボール軸受を利用するもの等であってもよい。また、スリーブ保持部２２１内の底面においてシャフト２３１の自由端側の端面に対向する位置には、スラストプレート２２２が設けられる。スラストプレート２２２は低摩擦性の合成樹脂材にて形成され、中心軸Ｊ１方向に関してシャフト２３１を支持する。

スリーブ保持部２２１の周囲には電機子２２３が配置され、電機子２２３の巻線は端子ピン２２３１に接続される。端子ピン２２３１は回路基板２４の貫通孔２４５に挿入され、回路基板２４と電機子２２３とは裏面上にてはんだにより接続される。これにより、微小な電機子２２３が回路基板２４に容易に電気的に接続される。なお、回路基板２４は可撓性を有するもの（例えば、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit））であってもよい。遠心ファン１では、回路基板２４から電機子２２３に供給される電流が制御されることにより、界磁用磁石２１２と界磁用磁石２１２の内側に配置される電機子２２３との間で中心軸Ｊ１を中心とするトルク（回転力）を発生し（すなわち、界磁用磁石２１２および電機子２２３が駆動機構を構成する。）、カップ部２１１に固定されたインペラ２１３がカップ部２１１と共に所定の回転方向に回転する。

図１および図３に示すように、ハウジング本体３２は中心軸Ｊ１に垂直な方向に広がる板状の底部３３を有し、回路基板２４（図３では図示省略）は底部３３の上面（すなわち、ハウジングカバー３１側の面）に固定される。図１に示すように、底部３３および回路基板２４には中心軸Ｊ１を中心とする孔が形成されており、電機子２２３がスリーブ保持部２２１に取り付けられる前に、スリーブ保持部２２１がこの孔に挿入されてハウジング本体３２に固定される。その後、電機子２２３がスリーブ保持部１２に取り付けられ、ロータ部２のシャフト２３１がスリーブ２３２に挿入されてハウジング本体３２にモータ部２が固定された状態とされる。

ハウジング本体３２は全体が樹脂にて成形されており、図３に示すように、ハウジング本体３２の底部３３の外形はほぼ正方形となっており、底部３３にはインペラ２１３と重なる領域に適宜、孔部３３２が形成されている。孔部３３２も吸気口としての役割を果たす。図１に示すように、回路基板２４の下面には、配線２４９（図２および図３では図示省略）が接続される端子２４３も形成されており、回路基板２４の上面上において、界磁用磁石２１２と対向する位置にはモータ部２の回転速度を検出するための１つのホールＩＣ２４４が設けられる。

図１および図３に示すように、底部３３上には、インペラ２１３の外周（すなわち、回転するインペラ２１３における複数の翼２１４の先端の軌跡に相当する。）を覆うハウジング３の側壁部３５（図２参照）の一部（以下、「本体側壁部３５２」という。）が形成される。また、ハウジングカバー３１にも側壁部３５の一部（以下、「カバー側壁部３５１」という。）が形成される。カバー側壁部３５１および本体側壁部３５２により、排気口３６（図２参照）以外の領域においてインペラ２１３の外周が隙間なく覆われ、インペラ２１３およびカップ部２１１は、ハウジングカバー３１およびハウジング本体３２により周囲が囲まれてハウジング３内に収容される。カバー側壁部３５１および本体側壁部３５２の内側面とインペラ２１３の外周との間は、排気口３６に向かう流路（略スクロール状の流路）となる。なお、遠心ファン１では、中心軸Ｊ１に垂直な断面において流路の幅は排気口３６に向かって漸次増大するが、小型のファンであることから、流路の幅は一定とされてもファンとしての機能を確保することができる。また、カバー側壁部３５１および本体側壁部３５２とは互いに当接して連続してインペラ２１３の外周を覆うのであれば、高静圧に対して完全に空気の漏れを防止するほど密閉構造とされる必要はない。

遠心ファン１では、カップ部２１１に取り付けられたインペラ２１３が、図２および図３における反時計回りに回転することにより、ハウジングカバー３１の開口３１１およびハウジング本体３２の底部３３の孔部３３２の双方から、遠心ファン１の近傍のエアがハウジング３内へと取り込まれ、取り込まれたエアはインペラ２１３の回転方向におよそ沿うとともに中心軸Ｊ１から離れる方向に排出され、インペラ２１３とカバー側壁部３５１および本体側壁部３５２との間の流路を経由して排気口３６から排気される。このように、遠心ファン１ではエアが中心軸Ｊ１方向に吸気され、中心軸Ｊ１から離れる径方向に排気されて、送風が行われる。

次に、ハウジングカバー３１について詳説する。図４はハウジングカバー３１を図３とは異なる方向から示す斜視図であり、図５は図４と同方向から遠心ファン１を示す斜視図である。図３および図４に示すように、ハウジングカバー３１は、インペラ２１３の中央部と対向する吸気口である開口３１１が形成されたカバー上部３１２およびカバー上部３１２からモータ部２が固定されるハウジング本体３２の底部３３に向かって延びる２つのカバー側壁部３５１を有する。図４ではこれらのカバー側壁部に符号３５１ａ，３５１ｂを付している。一方のカバー側壁部３５１ａは排気口３６（図２参照）の一部となっており、他方のカバー側壁部３５１ｂは排気口３６に対して対角に位置する。

ハウジングカバー３１はステンレス鋼の薄板材をプレス加工することにより安価に形成され、ハウジングカバー３１は、小型の遠心ファン１に適用されることが好ましい。具体的には、ハウジング本体３２の底部３３が、１辺が２０ｍｍの正方形（さらに好ましくは、１辺が１５ｍｍ以下の正方形）に含まれる大きさであることが好ましい。

また、ハウジングカバー３１の板厚は０．１ｍｍ以上０．６ｍｍ以下とされることが好ましい。通常、ファンには１００Ｇの耐衝撃荷重が要求され、小型の遠心ファン１の場合は強度計算上、ハウジングカバー３１の板厚は０．１ｍｍで足りる。また、携帯型電子機器に遠心ファン１が搭載される場合は、５０００Ｇの耐衝撃荷重が要求されるため、好ましくは板厚は０．２ｍｍ必要とされる。遠心ファン１では、安全率を考慮して０．３ｍｍの薄板材をプレス加工してハウジングカバー３１が製造される。

なお、薄板材のプレス加工により容易に製造できるのであれば、他の金属材料によりハウジングカバー３１が形成されてもよい。また、厚さが０．６ｍｍ以上であれば樹脂を用いても十分な強度のハウジングカバーを成形することができるため、金属材料によりハウジングカバー３１を形成する場合は、板厚が０．６ｍｍ以下とされることが好ましい。

図３に示すように、２つのカバー側壁部３５１の間にはハウジング本体３２の本体側壁部３５２が位置し、一方のカバー側壁部３５１（図４の３５１ｂ）と排気口３６との間にも本体側壁部３５２が位置する。ハウジング本体３２は樹脂により形成され、本体側壁部３５２は最も薄い部位においてもハウジングカバー３１よりも厚いある程度の厚さ（例えば、０．６ｍｍ）を有する。

また、ハウジングカバー３１は、図４に示す２つの貫通孔３１３にネジ３１４を挿入して図５に示すようにネジ３１４をハウジング本体３２にねじ込むことにより、ハウジング本体３２に取り付けられる。なお、後述するようにハウジングカバー３１は他の手法によりハウジング本体３２に固定されてもよい。

図５に示すように、排気口３６に接する底部３３の辺３３ａ、排気口３６の側壁に接する辺３３ｂ、排気口３６とは反対側の辺３３ｃおよび残りの辺３３ｄに注目した場合、インペラ２１３の外周と対向するハウジング３の側壁部の一部であるカバー側壁部３５１ａが排気口３６から辺３３ｂのおよそ中央まで形成されており、かつ、側壁部の上下方向（図１の中心軸Ｊ１方向）全体に亘ってカバー側壁部３５１ａが存在することから、カバー側壁部３５１ａを金属の薄板とすることにより、排気口３６に向かって漸次拡大する流路を容易に拡大することが実現される。

反対側のカバー側壁部３５１ｂは、辺３３ｄの中央近傍から辺３３ｃの中央近傍まで形成される。換言すれば、ハウジング３の側壁部の一部が、上下方向の全体に亘ってカバー側壁部３５１ｂにより形成され、かつ、カバー側壁部３５１ｂの底部３３側の部位が、底部３３の外縁部のうちハウジング３の側壁部の内周面（図１の符号３５０参照）に最も近い部位（すなわち、辺３３ｃ，３３ｄの中央部）と上下に対向する。したがって、カバー側壁部３５１ｂを金属の薄板とすることにより、流路を容易に拡大することができ、かつ、最も薄くする必要がある部位（すなわち、底部３３の各辺の中央近傍の部位）において側壁部を極めて薄くすることができるため、流路の大きさに対して相対的に遠心ファン１を小型化することが実現される。

なお、カバー側壁部３５１ａに関しても、カバー側壁部３５１ｂと同様に、底部３３側の部位が、底部３３の外縁部のうち側壁部の内周面に最も近づく部位（すなわち、辺３３ｂの排気口３６側の部位）と上下に対向していると捉えることができ、カバー側壁部３５１ａを金属の薄板とすることによっても遠心ファン１の小型化が実現される。

また、折り曲げ加工によりハウジングカバー３１にカバー側壁部３５１を設けることにより、ハウジングカバー３１の剛性向上も実現される。さらに、ハウジングカバー３１のカバー上部３１２も薄いことから、このようなハウジングカバー３１は薄型化が求められる遠心ファンにも適している。本実施の形態に係る遠心ファン１では、高さが５ｍｍとされる。

カバー側壁部３５１と本体側壁部３５２とは、排気口３６を除いて、流路に沿う方向に関して当接または重なっており、ハウジング３の側壁部は排気口３６以外の部位においてインペラ２１３の外周に沿って連続して存在する。これにより、流風がハウジング３の外部に漏れ出てしまうことが防止され、送風効率の低下が抑制される。

図１、図４および図５に示すように、ハウジングカバー３１は、カバー側壁部３５１ｂの底部３３側の部位から外側に広がる押さえ部３５３をさらに備える。押さえ部３５３は図５に示すように底部３３の角部３３０（底部３３の辺３３ｃと辺３３ｄとの間の角部）の上面に対向し、図１および図４に示すように、押さえ部３５３の先端３５３１がさらに下方に位置するように僅かに折り曲げられる。これにより、モータ部２に接続される配線２４９が押さえ部３５３とハウジング本体３２の底部３３との間に配置され、配線２４９の底部３３から離れる方向への移動が制限される。また、押さえ部３５３の広い面積にて配線２４９を挟むことにより、配線２４９の破損を防止し、遠心ファン１の信頼性を向上することができる。

ハウジング本体３２には、図５に示すように押さえ部３５３の両側に底部３３から突出する２つの壁部３７が設けられており、壁部３７の間の領域がカバー側壁部３５１ｂと底部３３との間に配線２４９が配置される溝状の凹部３７１となっている。これにより、配線２４９の水平方向（底部３３に沿う方向）への移動を確実に制限することができる。また、配線の損傷を防止する緩衝材などが不要となり、部品点数を削減することも実現される。

さらに、従来はハウジング本体の内側（底部の上面）に回路基板を取り付けてから底部の下面側から配線が回路基板にはんだ付けされ、さらに、底部の下面上の溝やリブに沿って配線が固定されていたが、遠心ファン１ではハウジングカバー３１にカバー側壁部３５１を設けることにより、予め配線２４９をはんだ付けした回路基板２４をハウジング本体３２に取り付けてからハウジングカバー３１を取り付けて配線２４９を固定することができ、遠心ファン１を容易に組み立てることができる。

図６は、本発明の第２の実施の形態に係る遠心ファン１ａを示す斜視図である。遠心ファン１ａでは、ハウジングカバー３１ａのカバー側壁部３５１が流路の全体に亘って設けられ、ハウジング本体３２には側壁部が設けられない。すなわち、カバー側壁部３５１がハウジング３の側壁部の全体を形成し、側壁部全体が薄肉化される。図６では配線の図示を省略している（図７以降の遠心ファンの斜視図についても同様）。

カバー側壁部３５１の下端には外側に広がってハウジング本体３２の３つの角部と上下に対向するフランジ部３５４が設けられ（図６では２つのみ図示）、フランジ部３５４とハウジング本体３２とがネジ３１４にて締結されることにより、ハウジングカバー３１ａがハウジング本体３２に固定される。

遠心ファン１ａでは、ハウジング本体３２から側壁部を省略することにより、遠心ファン１ａの全体の形状を簡素化することができる。また、ハウジング３の内側面全体を形成するカバー側壁部３５１が薄板材のプレス加工にて形成されるため、流路を大きく確保することができるとともに遠心ファン１ａの小型化も図ることができる。

図７は、本発明の第３の実施の形態に係る遠心ファン１ｂを示す斜視図である。遠心ファン１ｂの構造は第１の実施の形態とほぼ同様であるが、押さえ部３５３および押さえ部３５３に隣接するハウジング本体３２の壁部３７の形状が異なっている。他の構成要素については第１の実施の形態と同様の符号を付している。

遠心ファン１ｂでは、ハウジングカバー３１の押さえ部３５３の壁部３７に対向するエッジ部が、ハウジング本体３２の底部３３から離れる方向（すなわち、上方）に曲げられた係合部３５３ａとなっている。一方、係合部３５３ａに沿う壁部３７には爪状の凸部３７２が一体的に設けられ、係合部３５３ａの上端が凸部３７２の下面と当接する。このように係合部３５３ａが壁部３７の凸部３７２と係合することにより押さえ部３５３の底部３３から離れる方向への移動が拘束される。なお、ハウジングカバー３１がハウジング本体３２に装着される際には、係合部３５３ａは弾性変形しながら凸部３７２上を移動し、凸部３７２の下方にて元の形状に戻る。

押さえ部３５３に係合部３７２を設けることにより、遠心ファン１ｂの取り扱い時に配線２４９（図５参照）からの力により押さえ部３５３が大きく撓んでしまうことが防止される。

図８ないし図１０は、遠心ファン１ｂにおけるハウジングカバー３１の押さえ部３５３と壁部３７との係合の他の例を示す図である。図８の遠心ファン１ｂでは、壁部３７に図７と同様の凸部３７２が形成され、凸部３７２の幅だけ押さえ部３５３に係合部３５３ｂが形成される。すなわち、係合部３５３ｂの大きさが必要最小限に抑えられる。

図９の遠心ファン１ｂでは、押さえ部３５３が図７と同様の係合部３５３ａを備え、係合部３５３ａが壁部３７に形成された溝状の凹部３７３に嵌め込まれる。そして、凹部３７３の上側の内側面と係合部３５３ａの上端とが当接する。このように、壁部３７に設けられる構造は凹部と捉えられるものであってもよい。図１０の遠心ファン１ｂでは、押さえ部３５３に図８と同様の小さな係合部３５３ｂが形成され、壁部３７には係合部３５３ｂが丁度嵌り込む凹部３７３ａが設けられる。係合部３５３の上端のエッジおよびカバー側壁部３５１側のエッジである２辺は、凹部３７３ａの内側面に当接または対向し、押さえ部３５３が上方およびインペラ２１３側へと移動することを制限する。その結果、押さえ部３５３の位置をより安定させることができる。

図１１は本発明の第４の実施の形態に係る遠心ファン１ｃを示す斜視図である。遠心ファン１ｃのハウジングカバー３１は図２と同様であり、押さえ部３５３に対向するハウジング本体３２の壁部３７には爪状の凸部３７４が設けられる。そして、押さえ部３５３の壁部３７に沿うエッジ部３５３ｃが、ハウジング本体３２の底部３３と凸部３７４との間の隙間に挿入され、押さえ部３５３が壁部３７と係合することにより押さえ部３５３の底部３３から離れる方向への移動が拘束される。

遠心ファン１ｃの場合、押さえ部３５３と壁部３７とを係合させるために押さえ部３５３に加えられる力は図７の場合よりも大きくなるが、遠心ファン１ｃが小型の場合であれば壁部３７が柔軟に撓むため、特に問題は生じない。また、遠心ファン１ｃでは押さえ部３５３自体の形状も簡素化することができる。なお、押さえ部３５３に対して折り曲げることより設けられた図７ないし図１０に示す係合部を設ける構造は、図１１に示すものよりも押さえ部３５３を強固に固定することができるという長所を有するが、遠心ファンが小型の場合は、図１１に示す構造であっても許容される。

図１２は、図１１の凸部３７４に代えて壁部３７と底部３３との間に底部３３に沿う溝状の凹部３７５が形成された遠心ファン１ｃを示す斜視図である。図１２に示すように、押さえ部３５３のエッジ部３５３ｃは凸部に代えて凹部３７５と係合することにより、底部３３から離れる方向への移動が拘束されてもよい。図１３は、押さえ部３５３のエッジ部が部分的に突出する突起部３５３ｄを備える遠心ファン１ｃを示す図である。壁部３７には突起部３５３ｄと同じ大きさの溝状の凹部３７５ａが設けられる。突起部３５３ｄが凹部３７５ａに嵌り込むことにより、図１０の場合と同様に、押さえ部３５３が上方に移動したり、インペラ２１３側へと移動することが制限され、押さえ部３５３の位置をより安定させることができる。

図１４は本発明の第５の実施の形態に係る遠心ファン１ｄを示す斜視図である。遠心ファン１ｄのハウジングカバー３１の押さえ部３５３は、図７の場合と同様に押さえ部３５３のエッジ部として底部３３から離れる方向に曲げられた係合部３５３ａを備え、壁部３７には係合部３５３ａの先端と当接する高さの低い凸部３７６が設けられる。押さえ部３５３ではさらに、配線２４９（図５参照、図１４では省略）が導き出される先端が、ハウジング本体３２の底部３３から離れる方向に滑らかに曲げられた配線案内部３５３ｅを備える。なお、配線案内部３５３ｅは斜め上方に折り曲げられた形状であってもよい。

配線案内部３５３ｅにより、ハウジング本体３２の底部３３と押さえ部３５３との間に挟まれる配線が遠心ファン１ｄの外部にて底部３３から離れる方向に引っ張られたとしても配線が滑らかに（すなわち、大きな曲率半径にて、あるいは、屈曲箇所が分散されつつ）曲がることから、配線の損傷を防止することができ、遠心ファン１ｄの信頼性を向上することができる。

図１５は本発明の第６の実施の形態に係る遠心ファン１ｅを示す斜視図である。遠心ファン１ｅは、ハウジングカバー３１のハウジング本体３２への取り付け方法が異なるという点を除いて図７の遠心ファン１ｂと同様となっている。

遠心ファン１ｅでは、ハウジングカバー３１にはネジ留め用の孔が設けられず、ハウジング本体３２の本体側壁部３５２上に爪状の２つの嵌合部３２１が設けられ、ハウジングカバー３１のカバー上部３１２のエッジが嵌合部３２１に嵌め込まれることによりハウジングカバー３１がハウジング本体３２に対して固定される。嵌合部３２１はハウジング本体３２と一体的に樹脂にて成形される。

嵌合部３２１を利用してハウジング本体３２にハウジングカバー３１を固定することにより、ハウジングカバー３１側に爪部を設ける場合に比べてハウジングカバー３１を展開した大きさを小さく押さえることができ、ハウジングカバー３１を製造する際の板材の利用効率を向上することができ、製造コストを削減することができる。また、嵌合部３２１および押さえ部３５３の係合部３５３ａを利用することにより、ネジ留めする場合に比べてハウジング３を極めて容易に組み立てることも実現される。

図１６は、図６に示す遠心ファン１ａのハウジングカバー３１ａを図１５と同様の手法にて取り付けた遠心ファン１ｆを示す図である。遠心ファン１ｆでは、ハウジング本体３２の底部３３上に爪状の嵌合部３２１が設けられ、ハウジングカバー３１ａのカバー側壁部３５１の下端から外側に広がるフランジ部３５４のエッジが嵌合部３２１に嵌め込まれることによりハウジングカバー３１がハウジング本体３２に固定される。

このように、インペラ２１３の中心軸Ｊ１（図２参照）に垂直なハウジングカバー３１のエッジが嵌め込まれるのであれば、ハウジング本体３２側の嵌合部３２１は様々な場所に設けられてよく、これにより、ハウジングカバー３１の形状を複雑化することなくハウジングカバー３１をハウジング本体３２に容易に固定することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

例えば、図５では配線２４９が壁部３７の間の溝状の凹部３７１に配置されることにより配線２４９の水平方向の移動が制限されるが、このような凹部は図１７に示すように、押さえ部３５３に設けられてもよい。図１７の押さえ部３５３では、配線２４９の両側において押さえ部３５３の縁部が下方へと折り曲げられることにより配線２４９が配置される溝状の凹部３５３２（上方に向かって凹となる）が形成され、これにより、押さえ部３５３とハウジング本体３２の底部３３との間に配置される配線２４９の水平方向の移動が制限される。

また、図７ないし図１０に示す押さえ部３５３の係合部３５３ａ，３５３ｂは、直角に折り曲げられる必要はなく、湾曲した形状であってもよい。湾曲した形状とすることにより、押さえ部３５３をより容易に壁部３７に対して係止させることができる。

壁部３７は、カバー側壁部３５１と同じ高さである必要はなく、押さえ部３５３を係止することができるのであれば、低い突起状の壁部であってもよい。

上記実施の形態では、ハウジング本体３２の底部３３の外縁部のうちハウジング３の側壁部の内周面に最も近い部位において少なくともカバー側壁部３５１が設けられるようになっているが、側壁部の少なくとも一部がカバー側壁部３５１により形成されるのであれば、カバー側壁部３５１は他の箇所に設けられてもよい。これにより、ハウジング３の側壁部の少なくとも一部を容易に薄肉化することができ、インペラ２１３の周囲の流路の少なくとも一部を容易に拡大することができる。

図１８に示すように、押さえ部３５３を省略し、カバー側壁部３５１の先端と底部３３との間に配線２４９が配置されることにより、配線２４９の底部３３から離れる方向への移動が制限されてもよい。すなわち、カバー側壁部３５１の下端が押さえ部と同様の機能を果たしてもよい。また、図１８に示すように、カバー側壁部３５１の底部３３側の部位から外側に延びるとともに底部３３から離れる方向に曲げられた配線案内部３５３ｅが直接設けられてもよい。

なお、配線２４９はコード状のものには限定されず、ＦＰＣ（フレキシブル回路基板）であってもよい。

ハウジングカバー３１のハウジング本体３２への固定方法は、上記実施の形態にて示したものには限定されず、例えば、図１９に示すように、ハウジングカバー３１の周囲に下方に延びるフック３１５を設け、フック３１５をハウジング本体３２の側壁部に設けた溝３２２に嵌め込んで係止することにより（いわゆる、スナップフィットにより）、ハウジングカバー３１がハウジング本体３２に固定されてもよい。なお、フック３１５に穴を設け、溝３２２内に凸部を設けて係止が行われてもよいし、フック３１５に溝３２２に向かう凸部を設け、溝３２２内に凹部が設けられてもよい。図１９に示す固定方法では、ハウジングカバー３１の弾性を利用してハウジングカバー３１の位置ずれを防止することができる。

第１の実施の形態に係る遠心ファンの内部構成を示す縦断面図である。 遠心ファンの斜視図である。 遠心ファンの分解斜視図である。 ハウジングカバーの斜視図である。 遠心ファンの斜視図である。 第２の実施の形態に係る遠心ファンの斜視図である。 第３の実施の形態に係る遠心ファンの斜視図である。 他の例に係る遠心ファンの斜視図である。 他の例に係る遠心ファンの斜視図である。 他の例に係る遠心ファンの斜視図である。 第４の実施の形態に係る遠心ファンの斜視図である。 他の例に係る遠心ファンの斜視図である。 他の例に係る遠心ファンの斜視図である。 第５の実施の形態に係る遠心ファンの斜視図である。 第６の実施の形態に係る遠心ファンの斜視図である。 他の例に係る遠心ファンの斜視図である。 押さえ部を示す図である。 カバー側壁部を示す図である。 他の例に係る遠心ファンの斜視図である。

符号の説明

１，１ａ〜１ｆ 遠心ファン
２ モータ部
３ ハウジング
３１，３１ａ ハウジングカバー
３２ ハウジング本体
３３ 底部
３５ 側壁部
３６ 排気口
３７ 壁部
２１３ インペラ
２４９ 配線
３１１ 開口（吸気口）
３１２ カバー上部
３２１ 嵌合部
３３０ 角部
３５０ 内周面
３５１ カバー側壁部
３５３ 押さえ部
３５３ａ，３５３ｂ 係合部
３５３ｃ エッジ部
３５３ｄ 突起部
３５３ｅ 配線案内部
３７１，３５３１ 凹部
３７２，３７４ 凸部
３７３，３７３ａ 凹部
Ｊ１ 中心軸

Claims (14)

1. 遠心ファンであって、
   インペラを有するモータ部と、
   前記モータ部を収容し、前記インペラの中央部と対向する吸気口と、前記インペラの外周と対向する排気口とを有するハウジングと、
   を備え、
   前記ハウジングが、
   前記モータ部が固定されるハウジング本体と、
   薄板材のプレス加工により成形され、前記ハウジング本体と組み合わされることにより前記ハウジングを形成するハウジングカバーと、
   を備え、
   前記ハウジングカバーが、
   前記吸気口が形成されたカバー上部と、
   前記カバー上部から前記ハウジング本体の前記モータ部が固定される底部に向かって延びるとともに、前記インペラの外周と対向する前記ハウジングの側壁部の少なくとも一部を形成するカバー側壁部と、
   を備えることを特徴とする遠心ファン。
2. 請求項１に記載の遠心ファンであって、
   前記ハウジングの前記側壁部が、前記排気口以外の部位において前記インペラの外周に沿って連続して存在することを特徴とする遠心ファン。
3. 請求項１または２に記載の遠心ファンであって、
   前記カバー側壁部が、前記側壁部の全体を形成することを特徴とする遠心ファン。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の遠心ファンであって、
   前記モータ部に接続される配線が、前記カバー側壁部と前記底部との間に配置されることを特徴とする遠心ファン。
5. 請求項４に記載の遠心ファンであって、
   前記ハウジングカバーが、前記カバー側壁部の前記底部側の部位から外側に延びるとともに前記底部から離れる方向に曲げられた配線案内部を備えることを特徴とする遠心ファン。
6. 請求項３または４に記載の遠心ファンであって、
   前記ハウジングカバーが、前記カバー側壁部の前記底部側の部位から外側に広がる押さえ部をさらに備え、
   前記押さえ部が前記底部の角部と対向し、前記配線が前記押さえ部と前記底部との間に配置されることを特徴とする遠心ファン。
7. 請求項６に記載の遠心ファンであって、
   前記カバー側壁部または前記底部が、前記配線が配置される溝状の凹部を有することを特徴とする遠心ファン。
8. 請求項６または７に記載の遠心ファンであって、
   前記押さえ部の先端が、前記底部から離れる方向に曲げられた配線案内部を備えることを特徴とする遠心ファン。
9. 請求項６ないし８のいずれかに記載の遠心ファンであって、
   前記ハウジング本体が前記押さえ部のエッジ部に沿う壁部を備え、
   前記押さえ部の前記エッジ部が前記壁部と係合することにより前記押さえ部の前記底部から離れる方向への移動が拘束されることを特徴とする遠心ファン。
10. 請求項９に記載の遠心ファンであって、
    前記エッジ部が、前記底部から離れる方向に曲げられて先端が前記壁部の凸部または凹部と当接する係合部であることを特徴とする遠心ファン。
11. 請求項１ないし１０のいずれかに記載の遠心ファンであって、
    前記ハウジング本体が、前記インペラの中心軸に垂直な前記ハウジングカバーのエッジが嵌め込まれる嵌合部を備えることを特徴とする遠心ファン。
12. 請求項１に記載の遠心ファンであって、
    前記カバー側壁部の前記底部側の部位が、前記底部の外縁部のうち前記ハウジングの前記側壁部の内周面に最も近い部位と対向することを特徴とする遠心ファン。
13. 請求項１ないし１２のいずれかに記載の遠心ファンであって、
    前記ハウジングカバーの板厚が、０．１ｍｍ以上０．６ｍｍ以下であることを特徴とする遠心ファン。
14. 請求項１ないし１３のいずれかに記載の遠心ファンであって、
    前記底部が、１辺が２０ｍｍの正方形に含まれる大きさであることを特徴とする遠心ファン。

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