JP2007270632A - ファン - Google Patents

Abstract

【課題】 ロータ４２Ａとステータ４４Ａの位置精度を維持しつつ、ベアリング４８Ａ等への全方向からの衝撃や振動を大幅に緩和するファン１０Ａを提供する。
【解決手段】 ケーシング２０Ａと、このケーシング２０Ａに内装されるインペラ３０Ａと、このインペラ３０Ａの駆動用のモータ４０Ａと、インペラ３０Ａと一体的に回転する駆動用のモータ４０Ａのロータ４２Ａを回転自在に支承するスリーブと、このスリーブと一体的に形成されるプレート５０Ａとを備えたファン１０Ａにおいて、ケーシング２０Ａとプレート５０Ａとの間隙に、緩衝体６０Ａを装着して、駆動用のモータ４０Ａを、ケーシング２０Ａに対してフローティング構造とした構成とした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば、遠心ファンや軸流ファン等のファンに係り、特に、ファンのベアリング等を全方向からの衝撃や振動から保護するようにしたファンに関する。

遠心ファンや軸流ファン等のファンが種々の用途で実用に共されている。
遠心ファンの一例として、例えば、ＯＡ機器等の発熱要素を冷却するために多用される遠心ファンが、特許文献１に記載されている。
この従来の遠心ファンについて、図７を用いて説明する。
図７は、従来の遠心ファンの構成を示す縦断側面図である。

図７に示すように、従来の遠心ファン１００は、ケーシング１１０と、このケーシング１１０に内装される回転自在のインペラ１４０と、このインペラ１４０の駆動用のモータ１２０、モータ１２０の制御基板１３０とから構成される。
また、インペラ１４０は、主に、ブレード１４２、ハブ１４４より構成される。

更に、モータ１２０は、図７に示すように、ロータ１２２、コイル１２４、ステータ１２５、ロータシャフト１２６を具備している。
ロータシャフト１２６とインペラ１４０とロータ１２２は、ロータシャフト１２６とステータ１２５間に取り付けられたベアリング１２８により、一体的に回転自在に支承される。

特開２００５−２９１０５０

ところで、従来のファンは、ファンの取付部分からモータ、ベアリングまで、高剛性の樹脂又は金属及びその複合体より構成されており、取付部分からの衝撃を受けやすく、輸送中に衝撃や振動を受けた場合、或いは、その設置状況によって衝撃や振動を受けた場合、ベアリング等が損傷し、ファンの稼働中の騒音が増大したり、ファンの寿命が短くなるという問題があった。

この対策として、従来より、駆動用のモータのステータとベアリング間、又は、インペラと一体的に回転するロータとベアリング間に緩衝体又は弾性体を装着して、ベアリングへの衝撃荷重を緩和するようにしていた。

しかし、この従来の衝撃、振動対策は、ロータとステータコアの位置精度を高めるには不利な構造で、ロータとステータコアの位置精度の悪化は、ファンから発する振動の原因となっていた。

本発明は、上記課題（問題点）を解決し、ロータとステータコアの位置精度を維持しつつ、ベアリング等への全方向からの衝撃や振動を大幅に緩和するファンを提供することを目的とする。

本発明のファンは、請求項１に記載のものは、ケーシングと、このケーシングに内装されるインペラと、このインペラの駆動用のモータと、前記インペラと一体的に回転する前記駆動用のモータのロータを回転自在に支承するスリーブと、このスリーブと一体的に形成されるプレートとを備えたファンにおいて、前記ケーシングと前記プレートとの間隙に、弾性体又は緩衝体を装着して、前記駆動用のモータを、前記ケーシングに対してフローティング構造とした構成とした。

請求項２に記載のファンは、ケーシングと、このケーシングに内装されるインペラと、このインペラの駆動用のモータと、前記インペラと一体的に回転する前記駆動用のモータのロータを回転自在に支承するスリーブと、このスリーブを支持するプレートとを備えたファンにおいて、前記ケーシングと前記プレートとの間隙に、弾性体又は緩衝体を装着して、前記駆動用のモータを、前記ケーシングに対してフローティング構造とした構成とした。

請求項３に記載のファンは、ケーシングと、ケーシング取付部材と、前記ケーシングに内装されるインペラと、このインペラの駆動用のモータと、前記ケーシングに回転自在に支承され、前記インペラと一体的に回転する前記駆動用のモータのロータとを備えたファンにおいて、前記ケーシングと前記ケーシング取付部材との間隙に、弾性体又は緩衝体を装着して、前記駆動用のモータを、前記ケーシング取付部材に対してフローティング構造とした構成とした。

請求項４に記載のファンは、ケーシングと、ケーシング取付部材と、前記ケーシングに内装されるインペラと、このインペラの駆動用のモータと、前記インペラと一体的に回転する前記駆動用のモータのロータを回転自在に支承すると共に、前記ケーシングに支持されるスリーブとを備えたファンにおいて、前記ケーシングと前記ケーシング取付部材との間隙に、弾性体又は緩衝体を装着して、前記駆動用のモータを、前記ケーシング取付部材に対してフローティング構造とした構成とした。

請求項５に記載のファンは、前記弾性体又は緩衝体の材質は、ゴム、ゲル、シリコンゴム、エラストマ、ポリウレタンのいずれかである構成とした。

請求項６に記載のファンは、前記弾性体又は緩衝体の取付面は、前記ファンの吸い込み口とは反対面である構成とした。

請求項７に記載のファンは、前記スリーブ及び／又はプレートは金属で製作されている構成とした。

請求項８に記載のファンは、前記弾性体又は緩衝体は、断面形状が略Ｈ字状のリング形状である構成とした。

本発明のファンは、上記のように構成したために、以下のような優れた効果を有する。
（１）請求項１及び２に記載したように構成すると、ケーシングに対して、駆動モータを支持するプレートをフローティング構造とすることで、ファンが、全方向からの衝撃や振動を受けた場合でも、ベアリング等の損傷を防ぐことができ、ファンの騒音防止、長寿命化を実現する。
（２）また、本発明のファンの振動を組み込んだ機器に伝えにくくすることもできる。

（３）請求項３及び４に記載したように構成すると、ケーシング取付部材に対して、ケーシング全体をフローティング構造とすることで、ファンが、外部から衝撃や振動を受けた場合でも、ベアリング等の損傷を防ぐことができ、ファンの騒音防止、長寿命化を実現する。

（４）弾性体や緩衝体の素材としては、具体的には請求項５に記載したように構成するとよい。

（５）請求項６に記載したように構成すると、衝撃、振動の吸収により効果的である。

（６）請求項７に記載したように構成すると、モータ、ベアリング等のファンの発熱部分の放熱の効率が向上する。

（７）請求項８に記載したように構成すると、ハウジングとプレートの組立工程が簡単になると共に、ファンの密閉性が良くなる。

以下、本発明のファンの第１乃至第６の各実施の形態について、具体的に遠心ファンの例で、図１乃至図６を用いて順次説明する。

第１の実施の形態：
先ず、本発明の遠心ファンの第１の実施の形態について、図１を用いて説明する。
図１は、本発明のファンの第１の実施の形態の構成を示す上半分縦断側面図である。

本実施の形態のファン１０Ａの主要構成は、従来のもの同様に、ケーシング２０Ａと、このケーシング２０Ａに内装されるインペラ３０Ａと、このインペラ３０Ａの駆動用のモータ４０Ａである。
インペラ３０Ａと一体的に回転する駆動用のモータ４０Ａのロータ４２Ａを回転自在に支承するスリーブとプレート５０Ａは一体的に形成されている。
また、このプレート５０Ａの外径は、モータ４０Ａ及びベアリング４８Ａ等のファン１０Ａの発熱部分の範囲に相応する。
なお、図１において、２２Ａはファン１０Ａの取付用孔、４４Ａはモータ４０Ａのステータ、４６Ａはロータシャフト、４８Ａはベアリングである。
また、本実施の形態のファン１０Ａでは、プレート５０Ａは金属で形成される。

一方、本実施の形態のファン１０Ａでは、ケーシング２０Ａとプレート５０Ａとの間隙に、緩衝体６０Ａを装着して、駆動用のモータ４０Ａを、ケーシング２０Ａに対してフローティング構造としたことに特徴を有している。
また、緩衝体６０Ａの取付箇所は、ファン１０Ａの吸い込み口１２Ａとは反対面とし、緩衝体６０Ａの材質は、ゴム、又はエラストマが用いられる。
更に、緩衝体６０Ａは、断面形状が略Ｈ字状のリング形状である。

このようにすると、ファン１０Ａが全方向から衝撃又は振動を受けた場合でも、緩衝体６０Ａが、その衝撃又は振動を吸収するので、ベアリング４８Ａ等の損傷を防ぐことができ、ファン１０Ａの騒音防止、長寿命化を実現する。
また、従来の防振対策と相違し、ベアリング４８Ａとステータ４４Ａ、或いは、ベアリング４８Ａとロータ４２Ａ間に緩衝体や弾性体を取り付けない構成なので、ロータ４２Ａとステータ４４Ａの位置精度を維持でき、位置精度悪化によるファン１０Ａから振動が発生するのを防止できる。
更に、本実施の形態のファン１０Ａを組み込んだ機器に対しても振動を伝達しにくい効果も備えている。

また、緩衝体６０Ａの取付箇所は、ファン１０Ａの吸い込み口１２Ａとは反対面としたことで、インペラ３０Ａやモータ４０Ａを安定に支持できるので、全方向からの衝撃、振動の吸収に一層効果的である。
更に、緩衝体６０Ａは、断面形状が略Ｈ字状のリング形状としたことで、ハウジング２０Ａとプレート５０Ａの組立工程が簡単になると共に、ファン１０Ａの密閉性が良くなる。

また、上記したように、本実施の形態のファン１０Ａでは、インペラ３０Ａと一体的に回転する駆動用のモータ４０Ａのロータ４２Ａを回転自在に支承するスリーブとプレート５０Ａは一体的に形成し、プレート５０Ａの外径は、モータ４０Ａ及びベアリング４８Ａ等のファン１０Ａの発熱部分の範囲に相応する構成としている。

プレート５０Ａを樹脂で形成するよりも、金属で形成する方が製作コストは増大するが、放熱効率と強度は向上する。
従って、本実施の形態のように、プレート５０Ａを金属で形成すると共に、その外径をファン１０Ａの発熱部分の範囲に相応するようにすることで、製作コスト、強度、放熱性のバランスの取れたファン１０Ａとすることができる。

第２の実施の形態：
次に、本発明の遠心ファンの第２の実施の形態について、図２を用いて説明する。
図２は、本発明のファンの第２の実施の形態の構成を示す上半分縦断側面図である。

本実施の形態のファン１０Ｂの主要構成は、第１の実施の形態同様に、ケーシング２０Ｂと、このケーシング２０Ｂに内装されるインペラ３０Ｂと、このインペラ３０Ｂの駆動用のモータ４０Ｂである。
同様に、インペラ３０Ｂと一体的に回転する駆動用のモータ４０Ｂのロータ４２Ｂを回転自在に支承するスリーブとプレート５０Ｂは一体的に形成されている。
一方、本実施の形態のファン１０Ｂでは、プレート５０Ｂの外径は、ハウジング２０Ｂのほぼ内周に相応する。
なお、図２において、２２Ｂはファン１０Ｂの取付用孔、４４Ｂはモータ４０Ｂのステータ、４６ＡＢロータシャフト、４８Ｂはベアリングである。
また、本実施の形態のファン１０Ｂでは、プレート５０Ｂは金属で形成される。

また、本実施の形態のファン１０Ｂでは、第１の実施の形態同様、ケーシング２０Ｂとプレート５０Ｂとの間隙に、緩衝体６０Ｂを装着して、駆動用のモータ４０Ｂを、ケーシング２０Ｂに対してフローティング構造としたことに特徴を有している。
また、緩衝体６０Ｂの取付箇所は、ファン１０Ｂの吸い込み口１２Ｂとは反対面とし、その材質は、ゴム、又はエラストマが用いられる。

このようにすると、第１の実施の形態と同様の効果がある他、特に、本実施の形態のファン１０Ｂでは、プレート５０Ｂの外径は、ハウジング２０Ｂのほぼ内周に相応するように広範囲とすることで、強度、放熱性に優れたファン１０Ｂとすることができる。

第３の実施の形態：
次に、本発明の遠心ファンの第３の実施の形態について、図３を用いて説明する。
図３は、本発明のファンの第３の実施の形態の構成を示す上半分縦断側面図である。

本実施の形態のファン１０Ｃの主要構成は、ケーシング２０Ｃと、ケーシング取付部材２４Ｃと、ケーシング２０Ｃに内装されるインペラ３０Ｃと、このインペラ３０Ｃの駆動用のモータ４０Ｃである。
また、本実施の形態のファン１０Ｃでは、インペラ３０Ｃと一体的に回転する駆動用のモータ４０Ｃのロータ４２Ｃは、ケーシング２０Ｃに回転自在に支承される。
一方、ケーシング２０Ｃとケーシング取付部材２４Ｃとの間隙２３Ｃに、緩衝体６０Ｃを装着して、駆動用モータ４０Ｃを、ケーシング取付部材２４Ｃに対してフローティング構造としている。

このようにすると、第１及び第２の実施の形態と同様の効果がある他、特に、本実施の形態のファン１０Ｃでは、インペラ３０Ｃと一体的に回転する駆動用のモータ４０Ｃのロータ４２Ｃの支持部材を、樹脂製のケーシング２０Ｃと一体的に製作することで、製作コストを大幅に抑えたファン１０Ｃとすることができる。

また、本実施の形態では、第１、第２の実施の形態で示したリング状の緩衝体６０Ａ、６０Ｂとは異なり、ファン１０Ｃの密閉性は確保されているので、必ずしもリング状である必要はなく、取付部材２４Ｃを取り付ける箇所にそれぞれ装着するようにしても良い。

第４の実施の形態：
次に、本発明の遠心ファンの第４の実施の形態について、図４を用いて説明する。
図４は、本発明のファンの第４の実施の形態の構成を示す上半分縦断側面図である。

本実施の形態のファン１０Ｄの主要構成は、第１の実施の形態同様に、ケーシング２０Ｄと、このケーシング２０Ｄに内装されるインペラ３０Ｄと、このインペラ３０Ｄの駆動用のモータ４０Ｄである。
一方、本実施の形態のファン１０Ｄでは、インペラ３０Ｄと一体的に回転する駆動用のモータ４０Ｄのロータ４２Ｄを回転自在に支承するスリーブ７０Ｄと、このスリーブ７０Ｄを支持するプレート５０Ｄは別体で構成される。
また、このプレート５０Ｄの外径は、モータ４０Ｄ及びベアリング４８Ｄ等のファン１０Ｄの発熱部分の範囲に相応する。
なお、図４において、２２Ｄはファン１０Ｄの取付用孔、４４Ｄはモータ４０Ｄのステータ、４６Ｄはロータシャフト、４８Ｄはベアリングである。
また、本実施の形態のファン１０Ｄでは、スリーブ７０Ｄ及びプレート５０Ｄは金属で形成される。

このようにすると、第１の実施の形態と同様の効果がある他、例えば、スリーブ７０Ｄに強度の大きい金属を、プレート５０Ｄには、放熱性の優れた金属を用いることにより、強度、放熱性を更に向上させたファン１０Ｄとすることができる。

第５の実施の形態：
次に、本発明の遠心ファンの第５の実施の形態について、図５を用いて説明する。
図５は、本発明のファンの第５の実施の形態の構成を示す上半分縦断側面図である。

本実施の形態のファン１０Ｅの主要構成は、第２の実施の形態同様に、ケーシング２０Ｅと、このケーシング２０Ｅに内装されるインペラ３０Ｅと、このインペラ３０Ｅの駆動用のモータ４０Ｅである。
一方、本実施の形態のファン１０Ｅでは、インペラ３０Ｅと一体的に回転する駆動用のモータ４０Ｅのロータ４２Ｅを回転自在に支承するスリーブ７０Ｅと、このスリーブ７０Ｅを支持するプレート５０Ｅは別体で構成される。
また、本実施の形態のファン１０Ｅでは、プレート５０Ｅの外径は、ハウジング２０Ｅのほぼ内周に相応する。
なお、図５において、２２Ｅはファン１０Ｅの取付用孔、４４Ｅはモータ４０Ｅのステータ、４６Ｅはロータシャフト、４８Ｅはベアリングである。
また、本実施の形態のファン１０Ｅでは、スリーブ７０Ｅ及びプレート５０Ｅは金属で形成される。

このようにすると、第２の実施の形態と同様の効果がある他、例えば、スリーブ７０Ｅに強度の大きい金属を、プレート５０Ｅには、放熱性の優れた金属を用いることにより、強度、放熱性を更に向上させたファン１０Ｅとすることができる。

第６の実施の形態：
次に、本発明の遠心ファンの第６の実施の形態について、図６を用いて説明する。
図６は、本発明のファンの第６の実施の形態の構成を示す上半分縦断側面図である。

本実施の形態のファン１０Ｆの主要構成は、第３の実施の形態同様に、ケーシング２０Ｆと、このケーシング２０Ｆに内装されるインペラ３０Ｆと、このインペラ３０Ｆの駆動用のモータ４０Ｆである。
一方、本実施の形態のファン１０Ｆでは、インペラ３０Ｆと一体的に回転する駆動用のモータ４０Ｆのロータ４２Ｆを回転自在に支承するスリーブ７０Ｆと、このスリーブ７０Ｆを支持するハウジング２０Ｆは別体で構成される。
また、本実施の形態のファン１０Ｅでは、スリーブ７０Ｆは金属で形成される。

このようにすると、第３の実施の形態と同様の効果がある他、例えば、スリーブ７０Ｅに強度の大きい金属を用いることにより、強度を向上させたファン１０Ｆとすることができる。

本発明の遠心ファンは上記実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。
例えば、上記各実施の形態では、衝撃や振動を吸収する部材として、緩衝体を用いた例で説明したが、これを、弾性体に置き換えても良い。
また、緩衝体の材質や形状も上記各実施の形態のものには限定されないのは勿論のことである。
特に、緩衝体の形状は、第１及び第４の実施の形態では、断面Ｈ字状のリング形状のもので説明したが、多角形型や円形で回転防止のために一部が出っ張っている形状のものを用いたとしても本願発明に含まれるのは当然のことである。
更に、上記各実施の形態では、具体的には遠心ファンを用いて説明したが、これを軸流ファンにも適用できるのはいうまでもない。

本発明のファンの第１の実施の形態を示す上半分縦断側面図である。 本発明のファンの第２の実施の形態を示す上半分縦断側面図である。 本発明のファンの第３の実施の形態を示す上半分縦断側面図である。 本発明のファンの第４の実施の形態を示す上半分縦断側面図である。 本発明のファンの第５の実施の形態を示す上半分縦断側面図である。 本発明のファンの第６の実施の形態を示す上半分縦断側面図である。 従来のファンの構成を示す縦断側面図である。

符号の説明

１０：ファン
１２：吸い込み口
２０：ハウジング
２４：ケーシング取付部材
３０：インペラ
４０：モータ
４２：ロータ
４４：ステータ
５０：プレート
６０：緩衝体
７０：スリーブ

Claims (8)

1. ケーシングと、このケーシングに内装されるインペラと、このインペラの駆動用のモータと、前記インペラと一体的に回転する前記駆動用のモータのロータを回転自在に支承するスリーブと、このスリーブと一体的に形成されるプレートとを備えたファンにおいて、
   前記ケーシングと前記プレートとの間隙に、弾性体又は緩衝体を装着して、前記駆動用のモータを、前記ケーシングに対してフローティング構造としたことを特徴とするファン。
2. ケーシングと、このケーシングに内装されるインペラと、このインペラの駆動用のモータと、前記インペラと一体的に回転する前記駆動用のモータのロータを回転自在に支承するスリーブと、このスリーブを支持するプレートとを備えたファンにおいて、
   前記ケーシングと前記プレートとの間隙に、弾性体又は緩衝体を装着して、前記駆動用のモータを、前記ケーシングに対してフローティング構造としたことを特徴とするファン。
3. ケーシングと、ケーシング取付部材と、前記ケーシングに内装されるインペラと、このインペラの駆動用のモータと、前記ケーシングに回転自在に支承され、前記インペラと一体的に回転する前記駆動用のモータのロータとを備えたファンにおいて、
   前記ケーシングと前記ケーシング取付部材との間隙に、弾性体又は緩衝体を装着して、前記駆動用のモータを、前記ケーシング取付部材に対してフローティング構造としたことを特徴とするファン。
4. ケーシングと、ケーシング取付部材と、前記ケーシングに内装されるインペラと、このインペラの駆動用のモータと、前記インペラと一体的に回転する前記駆動用のモータのロータを回転自在に支承すると共に、前記ケーシングに支持されるスリーブとを備えたファンにおいて、
   前記ケーシングと前記ケーシング取付部材との間隙に、弾性体又は緩衝体を装着して、前記駆動用のモータを、前記ケーシング取付部材に対してフローティング構造としたことを特徴とするファン。
5. 前記弾性体又は緩衝体の材質は、ゴム、ゲル、シリコンゴム、エラストマ、ポリウレタンのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のファン。
6. 前記弾性体又は緩衝体の取付面は、前記ファンの吸い込み口とは反対面であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のファン。ファン。
7. 前記スリーブ及び／又はプレートは金属で製作されていることを特徴とする請求項１、２、４乃至６のいずれかに記載のファン。
8. 前記弾性体又は緩衝体は、断面形状が略Ｈ字状のリング形状であることを特徴とする請求項１、２、５又は６のいずれかに記載のファン。

Images