JP2008267265A - 送風装置 - Google Patents

Abstract

【課題】送風部の上部とケーシングとの間で発生する渦による音の発生を抑え、低騒音の送風装置を提供する。
【解決手段】ロータ13にファンブレード16を備えた送風部17と、送風部17を内部に備えたケーシング１と、送風部17を駆動するモータ部19とを備えた送風装置であって、ファンブレード16の上部に設けられた上円環板22と、ファンブレード16の下部に設けられた下円環板23とを備え、上円環板22の内径Ｄ１と下円環板23の外径Ｄ２がほぼ同一に形成されるとともに、上円環板22の内径Ｄ１とケーシング１の上部に形成された開口部３の径Ｄ３がほぼ同一である。この場合、送風部17の回転時に送風部17の上部とケーシング１の内部の特に開口部３の近傍で発生していた渦の発生を抑え、騒音の低減を図ることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば所定機器に搭載され、ブレードを備えた送風装置に関する。

一般に、この種の広く使用されている従来の送風装置は、例えば特許文献１に示すように、所定形状のケーシングの所定部に、軸に対しブレードを配設し、駆動力を与える駆動源としての駆動部とを具備している。

図12及び図13に、従来の送風装置の一例を示す。図12は、従来の送風装置の平面図であり、図13は、図12におけるＡ−Ａ断面図である。１は所定形状をなす送風装置のケーシングで、これは一側の平面部たる上部２に形成された開口部３と、上部２と対向する他側の平面部たる下部６とを有している。また７は、ケーシング１に固定された軸部である。

一方、所定枚数の羽根すなわちブレード16を形成した送風部17が、ケーシング１の所定部に設けられる。また、送風部17の軸18は、所定部に取付け固定される。例えば駆動部19を備えて構成される。

そして、これにより、空気を軸18の所定方向にあって、ケーシング１の一側に設けられた開口部３から取り込み、所定方向に空気を送り出すようにしている。

また、別な従来例として、ケーシング１に対する送風装置の軸部７の固定に関しては、図14に示すようにケーシング１に対し軸部７を別部品として成形又は挿入するか、もしくは図15に示すような軸部７をケーシング１とともに樹脂成形により成形する方法がとられていた。

さらに、別な従来例として、軸18と樹脂成形品である送風部17との固定に関しては、図16に示すように軸固定部21に対し、所定の方法により固定している。そして、特に送風部17では、軸18と送風部17の固定に軸18の空転制御等が必要とされていた。
特開２００７−１６７６０号公報

しかし、第１の問題点として、図13に示す従来の送風装置では、送風部17の上部とケーシング１の開口部３の近くで空気が渦を巻き、それに伴う音を発生してしまうという問題点があった。

第２の問題点として、例えば、図14に示すようなケーシング１に対し軸部７を別部品として成形する方法では、ケーシング１の成形時に金属などからなる軸部７を成形する。また、樹脂成形品であるケーシング１の変化によりケーシング１に対し軸部７が傾いた状態で固定されるため、送風部17の軸18が傾くことがあった。また、図14に示すようなケーシング１に対し軸部７を挿入する方法では、金属製の軸部７を樹脂成形によるケーシング１に挿入することにより、ケーシング１の挿入箇所に生じる変形によりケーシング１に対し軸部７が傾いた状態で固定される虞があり、送風部17の軸18が傾くことがある。そして、図15に示すような軸部７をケーシング１とともに樹脂成形により成形する方法では、前述の挿入による方法と同様に軸部７の傾きがさらに大きくなる傾向がある。

第３の問題点として、軸18と樹脂成形品である送風部17との軸固定部21の固定に関しては、軸18と送風部17の成形時に送風部17の所定部での変化が生じ、軸18を保持する固定強度が弱くなる傾向があった。

第４の問題点として、前記第３の問題点と同様に軸18と樹脂成形品である送風部17の固定に関して、上記送風装置では、所定部の形状により成形材料の変化は送風部17の所定方向に働き、軸18と送風部17の軸固定部21の固定強度が弱くなるという問題点があった。

本発明は、上記の第１の問題点を考慮してなされたもので、送風部の上部とケーシングとの間で発生する渦による音の発生を抑え、低騒音の送風装置を提供することを第１の目的とする。

さらに本発明は、上記の第２の問題点を考慮してなされたもので、軸部とケーシングとの固定を、精度良く行える送風装置を提供することを第２の目的とする。

さらに本発明は、上記の第３の問題点を考慮してなされたもので、送風部の固定に対し、軸を保持するのに十分な固定強度を有する固定構造を備えた送風装置を提供することを第３の目的とする。

さらに本発明は、上記の第４の問題点を考慮してなされたもので、送風部の所定方向に発生する軸との固定部分における成形材料の変化を制限する送風装置を提供することを第４の目的とする。

請求項１の発明の送風装置は、ブレードを備えた送風部と、前記送風部を備えたケーシングと、駆動部とを備えた送風装置であって、前記ブレードは、前記ブレードの上部に設けられた上板と、前記ブレードの下部に設けられた下板とを備え、前記上板の径と前記下板の径がほぼ同一に形成されるとともに、前記上板の径と前記ケーシングの所定部に形成された開口部の径がほぼ同一であることである。

請求項２の発明の送風装置は、前記開口部の径を前記送風部の径より大きくするとともに、前記ブレードの所定部と前記ケーシングの所定部の高さを異ならせて形成したことである。

請求項３の発明の送風装置は、前記上板と前記開口部を所定方向に重ねて設けたことである。

請求項４の発明の送風装置は、放熱性を有する金属或いは伝熱性樹脂からなる軸部と、樹脂からなるケーシングとを溶着固定してなることである。

請求項５の発明の送風装置は、樹脂成形品からなる送風部と、前記送風部の軸との固定手段として、前記軸に接合されるカラーと、前記軸の空転制御手段とを備えたことである。

請求項６の発明の送風装置は、軸と、この軸の固定部を形成した成形材料からなる送風部とを備え、前記固定部の周りに材料の変化を制限する制限部を設けたことである。

請求項１の発明によれば、送風装置の上部付近で、開口部から吸い込んだ空気の流れを上板が効果的に整流して、送風部の回転時に送風部の上部とケーシングの内部の特に開口部の近傍で発生していた渦の発生を抑えることができる。また、それに伴い発生する騒音の低減を図ることができる。しかも、下板がブレードの下部で開口部から吸い込んだ空気の流れを整流すると共に、各板がファンの径方向外向きの空気の流れを滑らかに導いて、結果的に送風部の風量、静圧を向上させることができる。さらに、簡単な構造で送風部と回転軸との固定強度を大きくすることができる。

請求項２の発明によれば、送風部の上板の外径よりわずかに開口部の径を大きく広げることで送風部の高さをケーシング上部より出張らないことを条件に最大幅広にでき、同一回転条件であれば最大限の風量を得ることができる。

請求項３の発明によれば、ケーシングの開口部近傍の排気流の逆流を防ぐことができる。そのため、騒音の低減を図ることができる。

請求項４の発明によれば、インサート成形や、一体成形などに比べ、送風部の軸部とケーシングの接続を精度良く、効率的に行うことが可能となる。そして、軸部はケーシングと溶着を行うに際し、溶着部を大きく設けることになり、放熱性も向上する。そのため、駆動部の発熱に対する温度上昇を低減し、送風装置の寿命時間の向上が図れる。

請求項５の発明によれば、軸固定部の固定強化を安価で簡単に行うことができる。また、カラーについての部品の標準化が図れる。さらに、送風部の成形樹脂部である軸固定部の構造は複雑にならない。

請求項６の発明によれば、軸固定部に影響する送風部の外径方向に発生する成形材料の収縮を制限し、軸と送風部との固定強度を上げることができる。また、ロータの形状に関わらず、送風部と軸との固定強度を保つことができる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明における送風装置たるファンモータの好ましい各実施例を説明する。尚、これらの各実施例において、従来例と同一箇所には同一符号を付し、共通する部分の説明は重複するため極力省略する。

図１は本発明の第１実施例における送風装置たるファンモータの断面図であり、送風部たる送風部17の構造以外は、従来例で示した図13乃至図14のファンモータと同一の構成を有している。ファンである送風部17において、シャフトたる軸18を中心として円周上に配設された複数のブレードたるファンブレード16の上下周縁に、各々リング状に形成された上下一対の上板たる上円環板22と下板たる下円環板23とを一体に設けている。この各円環板22，23はファンブレード16の上下周縁に位置して、上円環板22はファンブレード16の上端面に配設されるとともに、下円環板23はファンブレード16の下端面に配設されている。

そして、上円環板22の内径Ｄ１は、下円環板23の外径Ｄ２とほぼ同一に形成されており、さらに、これら上円環板22の内径Ｄ１及び下円環板23の外径Ｄ２は、開口部たる開口部３の内径Ｄ３とほぼ同一に形成されている。

その他、扁平状をなすケーシング１は、一側の平面部たる上部２に吸気開口部として形成された開口部３と、ケーシング１の側面部分をなし、送風部17により開口部３から吸引された空気を、送風部17の径方向に吐出した後、その空気を開口部３と直交する排気開口部（図示せず）へ向かわせるように渦巻形状に形成されたスクロール部５と、上部２と対向する他側の平面部たる下部６とを有している。ここで、開口部３は、ケーシング１の上部２を外側から内側へと、後述する送風部17の吸気方向Ｆにかけて曲面状に縮径して形成されている。また、中空円筒状の円筒部８を備えた軸受ブラケットとしての軸部７は、当該円筒部８に軸受９が挿入される。

軸部７の外周部には、巻線を装着した成層鉄心を有する固定子10と、この固定子10の巻線に所定のタイミングで電流を供給するために、一乃至複数の回路部品（図示せず）をプリント基板11に実装してなるモータの制御部としてのモータ駆動回路12がいずれも取付け固定される。

一方、固定子10からの磁力により回転するカップ状のロータ13は、ロータケーシングとしての金属製のヨーク14と、このヨーク14の外周面に設けられる樹脂製のヨークカバー15とにより構成され、ロータ13の外周側面をなすヨークカバー15に複数枚の羽根すなわちファンブレード16を一体的に形成した送風部17が、ケーシング１の内部に設けられる。また、前記軸受９を介して軸部７内で回動自在に支承される送風部17の軸18は、ヨーク14に取付け固定される。ヨーク14には、固定子10に対向して永久磁石（図示せず）が配置され、前記固定子10と、マグネットである永久磁石を装着したロータ13と、駆動回路であるモータ駆動回路12とにより、例えばＤＣブラシレス二相型のモータである駆動部19が構成される。

以上のように構成される本実施例のファンモータの作用について説明する。モータ駆動回路12から固定子10に所定のタイミングで駆動電流を供給することによって、モータである駆動部19が回転し、この固定子10に対向する永久磁石との間に吸引力および反発力を生じ、軸18を中心としてロータ13とファンブレード16とが回転する。このファンブレード16の回転により、ケーシング１の上面に形成する開口部３から吸込まれる空気が、送風部17の径方向に遠心力を付与されて、ストローク部５の壁面内部に沿って前記ケーシング１の開口部３と直交する排気開口部４から吹き出されることにより、発熱源の温度上昇を防ぐようにしている。

このように、ファンブレード16の回転により、ケーシング１の上部２に開口形成した開口部３から送風部17の軸方向に向かって空気を吸い込むが、ファンブレード16の軸方向縁部にはそれぞれ上下一対の上円環板22と下円環板23が固定されていて、これらがファンブレード16と共に同期回転する。その際、上円環板22の内径Ｄ１は開口部３の内径Ｄ３とほぼ同一の径を有しているので、図11に示すように開口部３の主に外周側からケーシング１内に吸い込まれた空気は、ファンブレード16とケーシング１の上部２との隙間に入り込むことなく、上円環板22の下側に侵入し、ここで上円環板22に整流されながら、ケーシング１内で渦流を発生させることなく、各ファンブレード16間の上部内周側から上部外周側に向って滑らかに流れる。また、開口部３の主に内周側からケーシング１内に吸い込まれた空気は、テーパ状に形成されたヨークカバー15の外面を沿うように流れて、各ファンブレード16間の下部内周側に達するが、これらのファンブレード16の下端には、上円環板22の内径Ｄ２とほぼ同一の外径Ｄ２を有する下円環板23が配設されているので、そこで空気の流れＦが整流され、各ファンブレード16内の下部外周側に向けて滑らかに流れる。こうして、ケーシング１内での圧損を減少させることができ、送風部17の風量、静圧が向上するとともに吸気時の騒音を低減することができる。

また、上円環板22の内径Ｄ１と下円環板23の外径Ｄ２が、ほぼ同一に設けられたことで、開口部３から送風部17の軸方向下向きに吸引された後、これに直交して送風部17の径方向外向きに排出される空気の流れＦを滑らかに導くことができ、このように、ケーシング内の圧損をさらに減少させることができ、送風部17の風量、静圧がさらに向上する。

図２は、図13乃至図14に示す従来のファンモータ（◇でプロット）と、図１に示す本実施形態のファンモータ（□でプロット）との、回転数−騒音特性を示したものである。ここで、送風部17の外径Ｄ４は、ともに７０ｍｍとしており、この図からも明らかなように、回転数の大小にかかわらず本実施形態のファンモータを採用すると、従来のファンモータよりも騒音が低下することがわかる。その本実施例のファンモータの騒音低減効果に関して具体的な数値を挙げて述べると、例えば図１に示すように送風部17の外径Ｄ４が、７０ｍｍ程度のシロッコファンの場合に、従来のファンモータに対して１dB程度の騒音低減効果がある。

以上のように本実施例では、ロータ13にファンブレード16を備えた送風部17と、前記送風部17を備えたケーシング１と、前記送風部17を駆動するモータ部19とを備えたファンモータであって、前記ファンブレード16は、前記ファンブレード16の上部に設けられた上円環板22と、前記ファンブレード16の下部に設けられた下円環板23とを備え、前記上円環板22の内径Ｄ１と前記下円環板23の外径Ｄ２がほぼ同一に形成されるとともに、前記上円環板22の内径Ｄ１と前記ケーシング１の上部２に形成された吸気ベルマウスたる開口部３の径Ｄ３がほぼ同一に形成されている。

この場合、ファンブレード16の上部付近で、開口部３から吸い込んだ空気の流れＦを上円環板22が効果的に整流して、送風部17の回転時に送風部17の上部とケーシング１の内部の特に開口部３の近傍で発生していた渦の発生を抑えることができる。また、それに伴い発生する騒音の低減を図ることができる。しかも、下円環板23がファンブレード16の下部で開口部３から吸い込んだ空気の流れＦを整流すると共に、各円環板22,23が送風部17の径方向外向きの空気の流れＦを滑らかに導いて、結果的に送風部17の風量、静圧を向上させることができる。さらに、簡単な構造で送風部17と回転軸18との固定強度を大きくすることができる。

本実施例では、図３は、本発明の第２実施例を示すもので、第１実施例と同一の構成については、同一符号を付すことでその説明を省略する。

図３において、本実施例では、開口部３の径Ｄ３は、送風部17の外周に接触しない程度にわずかに大きくしてある。また、送風部17のファンブレード16の上側端面は開口部３を有するケーシング１の上部２の上端面より軸18の軸方向上向きに出張らない程度に低く形成されており、それ以外の構成は、第１実施例のファンモータと一致している。

本実施例の送風部17は、ケーシング１における開口部３内でファンブレード16の幅Ｈを最大にすることができる。つまり、回転数が同一であれば、風量は一般にファンブレード16の幅Ｈに比例するため最大の風量を得ることができる。ここで、従来と本実施例では、図13に示す従来の送風部17のファンブレード16の幅Ｈが、例えば２０ｍｍなのに対して、本実施例のファンブレード16の幅Ｈは、従来の送風部17と比較して約１割増しの大きさである２２ｍｍに形成されることとなる。

図４は、図12乃至図13に示す従来のファンモータ（◇でプロット）と、図３に示す本実施形態のファンモータ（□でプロット）との、風量−騒音特性を示したものである。ここで、従来のものと本実施形態のファンモータは、ともに送風部17の外径Ｄ４を７０ｍｍとしており、この図から明らかなように、本実施例のファンモータを採用すると、従来のファンモータよりも回転数の大小にかかわらず、その風量が増加することがわかる。

以上のように本実施例では、吸気開口部たる開口部３の径Ｄ３を送風部17の外径Ｄ４よりわずかに大きくするとともに、回転するファンブレード16の上部をケーシング１の上部２の上端面よりわずかに低く形成している。

この場合、送風部17の上円環板22の外径よりわずかに吸気開口部たる開口部３の径Ｄ３を大きく広げることで送風部17の高さ（ファンブレード16の幅Ｈ）をケーシング１の上部２より出張らないことを条件に最大幅広にでき、同一回転条件であれば最大限の風量を得ることができる。

図５は、本発明の第３実施例を示すもので、第１実施例及び第２実施例と同一の構成については、同一符号を付すことでその説明を省略する。

図５において、本実施例では、送風部17の外径Ｄ４を、開口部３の径Ｄ３より大きく形成している。そして、上円環板22の内径Ｄ１を開口部３の径Ｄ３とほぼ同一に形成し、上円環板22と開口部３をシャフト17の軸方向に重なるような配置として、さらにファンブレード16の上側端面とケーシング１の上部２の下端面部分の高さをほぼ同一に設けている。それ以外の構成は、第１実施例及び第２実施例のファンモータと一致している。

図６は、図３に示す第２実施例のファンモータ（◇でプロット）と、図５に示す本実施例のファンモータ（□でプロット）との、回転数−騒音特性を示したものである。ここで、第２実施例及び本実施例における送風部17の外径Ｄ４をともに７０ｍｍとすると、この図６から明らかなように、本実施例のファンモータは、第２実施例のファンモータよりも回転数の大小にかかわらず騒音が低減されることがわかる。これは、第２実施例におけるファンモータでは、高密度で実装され、排気及び吸気の圧力損失が著しく大きな状態で使用する場合に、空気の流れがスムーズではなくなり、図７に示すように送風部17におけるファンブレード16の外径端部とケーシング１の開口部３との僅かな隙間より逆流して漏れ出し、風量の低下及び騒音が悪化する現象が起こるが、本実施例では、第５図に示すように遠心型の送風部17の上円環板22とケーシング１の開口部３が軸18の軸方向に重なるような配置となっているので、これにより前記隙間からのケーシング１の開口部３から外部へ気流の逆流を防ぐことができる。

つまり、本実施例のファンモータでは、高圧損状態で使用される場合に開口部３の近傍からケーシング１の外部への逆流を防ぐことにより、気流の逆流音を低減できる。このように、高圧損状態での第２実施例のファンモータに対し２dBの騒音が改善されるので、送風部17のファンブレード16の幅を第２実施例のファンブレード16の幅に近づけることができ、且つ圧力損失の大きくなりやすい環境で使用されても開口部３の近傍での空気の逆流（漏れ）は発生しにくくなる。

以上のように本実施例では、上円環板22と吸気開口部３を送風部17の回転軸18方向に重ねて設けているので、ケーシング１の開口部３の近傍において、排気流Ｆの逆流を防ぐことができる。そのため、騒音の低減を図ることができる。

図８は、本発明の第４実施例を示すもので、第１実施例と同一の構成については、同一符号を付すことでその説明を省略する。

本実施例では、放熱性を有する金属あるいは伝熱性樹脂からなる軸部たる軸部７の円筒部８の底側には、プラスチックからなり、送風部17の軸18の軸方向と直交する平板状でケーシング１と溶着するための溶着固定部たるベース部24が一体的に設けられている。このベース部24の外径Ｄ５は、ロータ13の外径Ｄ６とほぼ同一な径に形成されると同時に、軸部７の円筒部８の外径Ｄ７に対し、約２〜４倍（図８では、約３倍）に形成されている。このため、図８に示すように、ベース部24の下端面24aは幅広に形成されている。さらに、このベース部24には、このベース部24の外周に沿って断面逆階段状に形成された第１の段差部25が設けられている。一方、プラスチックからなるケーシング１には、ケーシング１の下部６に形成された透孔である取付孔26の内周に沿って、前記第１の段差部25に対応して断面階段状に形成された第２の段差部27が設けられている。そして、断面逆階段状の第１の段差部25と断面階段状の第２の段差部27とを係合させた状態で、この第１の段差部25と第２の段差部27との接触面を溶着させて、軸部７とケーシング１を一体的に固定した構造としている。

このように、軸部７及びケーシング１のそれぞれの成形と、軸部７とケーシング１の固定とを別工程で行う為、インサート成形のようにケーシング１の成形時にケーシング１の成形型に軸部７を固定する場合に比べ、短時間で安価で出来る。また、本実施例におけるケーシング１は、それ自体を単体で樹脂成形するだけなので、人員の少力化が図れる。さらに、軸部７とケーシング１を一体成形する場合と比べると、軸部７の円筒部８がケーシング１の下部６に対して直立した状態で成形されているかと送風部17の軸部の傾きや、また成形品においての送風部17の軸部の精度を考慮しなくて済む。このように、軸部７とケーシング１の接続を精度良く、効率的に行うことが可能となる。

また、軸部７の円筒部８に一体的に設けたベース部24が、送風部17の回転軸18に発生する熱を外部に放出する放熱板の役目をすることで、駆動部19の発熱に対し温度上昇を効果的に低減する。

さらに、ベース部24は、送風部17の軸18の軸方向と直交する平板状で、その外径Ｄ５は、ロータ13の外径Ｄ６とほぼ同一に形成されると同時に、軸部７の円筒部８の外径Ｄ７に対し、約２〜４倍（図８では、約３倍）に形成されたことで、図８に示すベース部24の下端面24aは幅広く形成されている。この場合、ケーシング１との溶着時に、第１の段差部22と第２の段差部23とを係合させた状態で、ケーシング１の下部６に対し、軸部７の円筒部８が直立しているかを確認するには、ケーシング１の下部６と軸部７のベース部24の下端面24aとが平行かどうかを目視又は計測機器等により確認すればよい。これにより、送風部17の軸部の傾きを簡単な方法で確認することが可能となる。

尚、本実施例の変形例として、図８に示すベース部24を、図９に示すように、軸部７の円筒部８と一体的に設けられた平板状の第１のベース部材28と、この第１のベース部材28より大きな外径を有する平板状の円環体からなる第２のベース部材29とを送風部17の軸18と同軸上で一体的に固定した２ピース構造とし、この第１のベース部材28の第２のベース部材29のそれぞれの外周面により形成された段差を第１の段差部25としてもよい。これにより、ベース部24に対し容易に第１の段差部25を形成することが可能となる。

尚、送風部17の形態としては、本実施例に示すようなシロッコファンに限らず、角形ファンモータ、ターボファンなどの遠心送風機に応用できる。

以上のように本実施例では、放熱性を有する金属或いは伝熱性樹脂からなる軸部としての軸部７と、プラスチックからなるケーシング１とを溶着固定している。

この場合、インサート成形や、一体成形などに比べ、軸部７とケーシング１の接続を精度良く、効率的に行うことが可能となる。そして、軸部７はケーシング１と溶着を行うに際し、軸部７の溶着固定部24を大きく設けることにより、送風部17の軸部の放熱性も向上する。そのため、駆動部19の発熱に対する温度上昇を低減し、ファンモータの寿命時間の向上が図れる。

図10は、本発明の第５実施例を示すもので、第１実施例と同一の構成については、同一符号を付すことでその説明を省略する。

図10に示すように、本実施例では、軸18の径に対し送風部17の外径Ｄ４は、約１５〜２０倍以下に形成されている。この送風部17において樹脂成形品からなるヨーク14の中央には、ヨーク14と同軸の中空筒状に設けられた軸固定部21が一体に設けられている。この軸固定部21においてヨークカバー15と同軸に形成された透孔であるシャフト固定孔31には、軸18の上部が嵌挿され、このようにして送風部17と軸18が一体に固定される。

図10に示すように、軸18の上部のヨークカバー15の軸固定部21に対応する箇所には、シャフトカラー32とローレット部20が上下に併設される。

図10に示すように、シャフトカラー32は、断面ハット形に形成されており、軸18の外周面に対し圧入又は接着剤等により接合されている。

図10に示すように、ローレット部20は、軸18の外周面に対し、軸18の軸方向と平行な複数の溝が刻設されている。

この場合、ローレット部20を備えた軸18にシャフトカラー32を接合した後に、この軸18をヨークカバー15の成形型に配置し、この軸18とヨークカバー15とが一体となるようインサート成形をする。このように一体に成形された軸18とヨークカバー15は、軸18に嵌挿され断面ハット形のシャフトカラー32が、ヨークカバー15の軸固定部21にインサート成形されたことにより、ヨークカバー15の軸固定部21における軸18の軸方向への移動が規制されるとともに、軸18とヨークカバー15の軸固定部21との接触面積が確保されたことで固定強度が向上し、さらに、ローレット部20により、ヨークカバー15の軸固定部21での軸18の空転が防止される。

このように、本実施例における軸18では、図16に示す従来のローレット部20を有した軸18に対してシャフトカラー32をつけるだけでよいため、従来のローレット部20を有した軸18をそのまま使用することが可能となり、送風部17を安価で簡単な構造のものとすることができる。

さらに、ファンブレード16の幅Ｈが例えば１０〜４０mm程度の送風部17で、構造上、ローレット部20の幅や軸18の長さが限られている場合でも、シャフトカラー32により軸18と樹脂成形品である送風部17のヨークカバー15との接触面積が確保でき、固定強度を向上させることができる。また、シャフトカラー32とその断面ハット形により、シャフカラー32の外形形状の凹凸をシャフトカラーの樹脂材料によって包み込みシャフトカラーと回転軸固定部とを一体にインサート成形し、軸固定部21の強度を確保する為、樹脂成形品であるヨークカバー15の固定部分の外形が複雑にならない。

尚、本実施例の他の変形例では、送風部17と軸18の空転制御手段として、ローレット部20に替えて、シャフトの軸方向と垂直な断面形状をＤ型もしくは多角形となるように形成されたＤカット部もしくは多角形カット部であってもよいものとする。また、ローレット部、Ｄカット部又は多角形カット部等の空転防止手段を備えない軸18に対し、軸18に圧入又は接着剤等により接合されるシャフトカラー32の外周面に前記ローレット部、Ｄカット部又は多角形カット部等の空転制御手段を備え、このシャフトカラー32を備えた軸18を送風部17のヨークカバー15とインサート成形したものでもよい。この場合に、送風部17の軸方向に対し厚みが取れない等のケーシング１に限定条件のあるファンモータに対し、送風部17と軸18との固定強度を向上する。

また、送風部17の外径Ｄ４が軸18の径に対し、さらに固定強度の増大が必要なほど大きい場合には、軸固定部21に対して軸18の軸方向に複数のシャフトカラー32を並設することで固定強度を増強させ、反対に送風部17の外径Ｄ４が軸18の径に対し、ローレット部等の空転制御手段で十分な固定強度が得られるくらい小さい場合には、シャフトカラーを設けないで固定するなど、シャフトカラー32についての部品の標準化を行い、大量生産によりコスト削減を行うことが可能となる。

以上のように本実施例では、樹脂成形品からなる送風部17と、前記送風部17の回転軸たる軸18との固定手段として、軸18に接合されるシャフトカラー32と、軸18の空転制御手段20とを備えている。

この場合、ローレット部20等の空転制御手段のある軸18にシャフトカラー32を挿入し、現行通り、送風部17と軸18の一体成形を行うので、軸固定部21の固定強化を安価で、簡単に行うことができる。また、送風部17の外径Ｄ４が大きい場合は軸18に挿入するシャフトカラー32をさらに追加するなどし、反対に送風部17の外径Ｄ４が小さい場合は軸18に挿入するシャフトカラー32はなしとし、シャフトカラー32についての部品の標準化が図れる。さらに、シャフトカラー32はその形状により軸固定部21での固定強度を確保するため、送風部17の成形樹脂部である軸固定部21の構造は複雑にならない。

図11は、本発明の第２実施例を示すもので、第１実施例及び第５実施例と同一の構成については、同一符号を付すことでその説明を省略する。

図11に示すように、ヨークカバー15の中央に形成されヨークカバー15の軸心と直交する平面部である上部15aの中心には、ヨークカバー15と同軸の中空筒状に形成された軸固定部21が、その上端21a及び下端21bをともに、ヨークカバー15の上部15aに対し、それぞれヨークカバー15の軸方向に突出するように一体に設けられている。

図11に示すように、この軸固定部21の上端21a及び下端21bでは、この軸固定部21の上端21a及び下端21bからヨークカバー15の上部15aとの境界にかけて、外周を漸次拡径して形成されている。つまり、軸固定部21では、上端21a及び下端21bからヨークカバー15の上部15aとの境界にかけて、軸固定部21の径方向に漸次肉厚が増加して形成された上部厚肉部33及び下部厚肉部34が形成されている。

図11に示すように、このヨークカバー15の上部15aの下端面における下部厚肉部34との境界には、断面凹形の環状の凹溝部35が形成されている。この凹溝部35は、ヨークカバー15の上部15aの下端面の表面に対し、下部厚肉部34における最大肉厚部分34aとの境界からヨークカバー15の径方向外側に向かって凹溝部35の幅が形成され、ヨークカバー15の軸方向上向きに凹溝部35の深さが形成されたものである。これによって、ヨークカバー15の上部15aの軸固定部21との境界には、ヨークカバー15の上部15aより薄肉に形成された制限部たる薄肉部36が形成される。

本実施例では、軸18と送風部17のヨークカバー15をインサート成形により一体成形する。この場合、厚肉に形成された軸固定部21とヨークカバー15の上部15aとの境界にヨークカバー15の上部15aより薄肉な薄肉部36が形成されたことで、インサート成形時に軸18を固定保持する肉厚な軸固定部21とヨークカバー15の上部15aとの間で、まずは薄肉部36の凝固が起こる。このように、比較的凝固の早い薄肉部36を間に配したことで軸固定部21とヨークカバー15の上部15aとの間において、凝固時の成形材料の流動を分断し、軸固定部21に影響する送風部17の外径方向に発生する成形材料の収縮を制限し、それぞれ成形型どおりの形状に成形される。そのため、軸固定部21のシャフト固定孔31の表面に径方向外側へと肉ヒケが現れることがなく、インサート成形時に軸固定部21に一体成形される軸18を固定保持する固定強度の低下を防ぐことができる。また、ロータ13のヨークカバー15の形状に関係なく軸18と送風部17の固定強度を保つことができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば、ケーシング１と軸部７等の一体成形時の固定部分等にも適用が可能である。

以上のように本実施例では、回転軸たる軸18と、この回転軸18の固定部たる軸固定部21を形成した成形材料からなる送風部17とを備え、軸固定部21の周りに送風部17の収縮を制限する薄肉部36を設けたことである。

この場合、軸固定部21に影響する送風部17の外径Ｄ４方向に発生する成形材料の収縮を制限し、軸18と送風部17との固定強度を上げることができる。また、ロータ13の形状に関わらず、送風部17と軸18との固定強度を保つことができる。

尚、本発明は上記各実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において、種々の変形実施が可能である。例えば、各実施例において、主に片面吸気式のファンモータを例に挙げて説明したが、本発明はケーシングの上部及び底板部の両側に吸気開口部を備えた両面吸気式のファンモータにも適用可能である。

本発明の第１実施例を示す送風装置の断面図である。 従来例と第１実施例における回転数と騒音との相関関係を示すグラフである。 本発明の第２実施例を示す送風装置の部分断面図である。 従来例と第２実施例における回転数と風量との相関関係を示すグラフである。 本発明の第３実施例を示す送風装置の部分断面図である。 第２実施例と第３実施例における回転数と騒音との相関関係を示すグラフである。 第２実施例において、高実装状態での空気の流れを示した送風装置の部分断面図である。 本発明の第４実施例を示す送風装置の断面図である。 同上、ベース部の変形例を示す断面図である。 本発明の第５実施例を示す送風装置の断面図である。 本発明の第６実施例を示す送風装置の断面図である。 従来例を示す送風装置の平面図である。 図12における送風装置のＡ―Ａ線断面図である。 従来例を示す送風装置の断面図である。 従来例を示す送風装置の断面図である。 従来例を示す送風装置の断面図である。

符号の説明

１ ケーシング
３ 開口部
７ 軸部
13 ロータ
16 ファンブレード（ブレード）
17 送風部
18 軸（回転軸）
19 駆動部
20 ローレット部（空転制御手段）
21 軸固定部（固定部）
22 上円環板（上板）
23 下円環板（下板）
32 シャフトカラー（カラー）
36 薄肉部（制限部）

Claims (6)

1. ブレードを備えた送風部と、前記送風部を備えたケーシングと、駆動部とを備えた送風装置であって、
   前記ブレードは、前記ブレードの上部に設けられた上板と、前記ブレードの下部に設けられた下板とを備え、
   前記上板の径と前記下板の径がほぼ同一に形成されるとともに、
   前記上板の径と前記ケーシングの所定部に形成された開口部の径がほぼ同一であることを特徴とする送風装置。
2. 前記開口部の径を前記送風部の径より大きくするとともに、前記ブレードの所定部と前記ケーシングの所定部の高さを異ならせて形成したことを特徴とする請求項１記載の送風装置。
3. 前記上板と前記開口部を所定方向に重ねて設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の送風装置。
4. 放熱性を有する金属或いは伝熱性樹脂からなる軸部と、樹脂からなるケーシングとを溶着固定してなることを特徴とする送風装置。
5. 樹脂成形品からなる送風部と、前記送風部の軸との固定手段として、前記軸に接合されるカラーと、前記軸の空転制御手段とを備えたことを特徴とする送風装置。
6. 軸と、この軸の固定部を形成した成形材料からなる送風部とを備え、前記固定部の周りに材料の変化を制限する制限部を設けたことを特徴とする送風装置。

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