JP2015121212A

JP2015121212A - 送風ファン

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Publication number: JP2015121212A
Application number: JP2014192339A
Authority: JP
Inventors: 健人玉岡; Taketo Tamaoka; 福島　和彦; Kazuhiko Fukushima; 和彦福島
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2014-09-22
Publication date: 2015-07-02
Anticipated expiration: 2034-09-22
Also published as: CN104728133A; US10047755B2; CN104728133B; JP6459338B2; US20150176587A1

Abstract

【課題】薄型化にする共に、インペラとロータ部との固定強度を向上させる。
【解決手段】ステータを含む静止部と、軸受機構と、静止部に対して上下方向を向く中心軸回りに回転可能に支持される回転部と、を備え、回転部は、シャフトと、シャフトに固定されるロータ部と、複数の羽根と、複数の羽根を支持する環状のインペラカップを有するインペラと、を含み、ロータ部は、有蓋円筒状であり、蓋部と円筒部を備え、インペラ３３０がロータ部の円筒部の外周面に固定され、その特徴は、円筒部の外周面とインペラカップ３３２の内周面との間は、締結部を有し、円筒部の外周面とインペラカップの内周面との両方の少なくとも一方は、締結部から径方向に凹む溝部５１を有し、溝部は上方に向く面を含み、溝部には、接着剤が充填され、接着剤の少なくとも一部が溝部の上方に向く面の上側に位置する。
【選択図】図５

Description

本発明は、薄型の電子機器に適用するファンに関する。

近年、ノートＰＣやタブレットＰＣ等の電子機器では、薄型化が進んでいる。また、高機能化も進んでおり、電子機器内での発熱も著しい。薄型の電子機器内では、多数の電子部品が配置されており、空気が占めるスペースが少ない。よって、電子機器内の部品による発熱が少なくても、電子機器内の温度上昇が無視できない場合がある。そこで、電子機器内の冷却を目的として電子機器内にファンが配置される。

例えば、特開２００８−０６９６７２に示されたファンにおいては、環状部材２３
内周面から径方向内方に向かって複数のリブ２５が突設され、ロータヨーク周壁部がインペラカップ２１周壁部に支持部材２４、環状部材２３およびリブ２５を介して圧入され固定される構造が開示される。
特開２００８−０６９６７２

ところで、薄型の電子機器内は多数の電子部品が配置されており、ファンを配置するスペースが少ない。したがって、ファンもより薄型化にする必要がある。ファンが薄型化になると、各部分の軸方向の寸法が小さくなり、インペラとロータとを固定するための軸方向寸法が短くなる。よって、ロータヨークとインペラとの固定強度が弱くなり、インペラがロータから抜ける虞がある。したがって、ファンが薄型化にすると共に、インペラとロータとの固定強度を向上させる構造が求められる。

本発明は、ファンを薄型化にすると共に、インペラとロータ部との固定強度を向上させることを目的とする。

本発明に係る例示的な第１発明は、ファンであって、静止部と軸受機構と回転部とを備える。静止部は、ステータを含む。回転部は、静止部に対して上下方向を向く中心軸回りに回転可能に支持される。回転部は、シャフトと、シャフトに固定されるロータ部と、複数の羽根と、複数の羽根を支持する環状のインペラカップを有するインペラとを含む。ロータ部は、有蓋円筒状であり、蓋部と、円筒部と、を備える。インペラがロータ部の円筒部の外周面に固定される。円筒部の外周面とインペラカップの内周面との間は、締結部を有する。円筒部の外周面とインペラカップの内周面との両方の少なくとも一方は、締結部から径方向に凹む溝部を有する。溝部は上方に向く面を含む。溝部には、接着剤が充填され、接着剤の少なくとも一部が前記溝部の上方に向く面の上側に位置する。

本発明に係る例示的な第１発明によれば、ファンを薄型化にすると共に、インペラとロータ部との固定強度を向上させることができる。

図１は、好適な実施形態に係るファンの断面図である。図２は、図１のファン１のＡ部を拡大表示した図である。図３は、好適な実施形態に係るステータ近傍の断面図である。図４は、好適な実施形態に係る軸受機構近傍の断面図である。図５は、好適な実施形態に係る溝部を拡大表示する図である。図６は、本実施形態に係るファン１の接着剤６が充填された状態の溝部５１を拡大表示した図である。図７は、好適な実施形態に係るロータ部近傍の断面図である。図８は、好適な実施形態に係るインペラカップの平面図である。図９は、変形例に係る溝部を拡大表示する図である。図１０は、他の変形例に係る溝部を拡大表示する図である。図１１は、他の変形例に係る溝部を拡大表示する図である。図１２は、他の変形例に係る溝部を拡大表示する図である。図１３は、他の変形例に係る溝部を拡大表示する図である。

下記に、図面を参照しながら本発明の具体的な実施形態を説明する。なお、本明細書には、ファンの中心軸と平行する方向を「軸方向」と称し、ファンの中心軸を中心とする半径方向を「径方向」と称し、ファンの中心軸を中心とする円周方向を「周方向」と称する。また、本願には、軸方向を上下方向として、軸受機構側に対してロータ部の蓋部が位置する側を「上側」と称し、各部分の形状及び位置関係を説明する。ただし、ここに定義された上下方向は、ファンが製造及び使用の時の向きを制限しない。また、本願において、径方向の内外を内外方向とし、軸に対してステータが位置する側を外側として、各部分の形状及び位置関係を説明する。ただし、ここに定義された上下方向は、ファンが製造及び使用の時の向きを制限しない。

図１は、図１は、好適な実施形態に係るファンの断面図である。図２は、図１のファン１のＡ部を拡大表示した図である。本実施形態におけるファン１は、遠心ファンである。

図１及び図２に示すように、ファン１は、静止部１００と、軸受機構２００及び回転部３００を備える。静止部１００がステータ１１０を含む。回転部３００は静止部１００に対して上下方向を向く中心軸Ｊ１回りに回転可能に支持される。回転部３００は、シャフト３１０と、ロータ部３２０と、インペラ３３０とを含む。シャフト３１０は、中心軸Ｊ１に沿って伸びる。ロータ部３２０は、シャフト３１０とは一繋がりの部品であり、シャフト３１０から径方向外方に延びる。ロータ部３２０とシャフト３１０とは一緒に回転する。ファン１を回転させるモータ（図示省略）は、静止部１００と軸受機構２００とシャフト３１０とロータ部３２０とで構成される。

インペラ３３０が複数の羽根３３１及び複数の羽根を支持する環状のインペラカップ３３２を含む。ロータ部３２０は、有蓋円筒状であり、上方に位置する蓋部３２１と蓋部３２１の径方向外端から軸方向下方へ伸びる円筒部３２２とを含む。インペラ３３０は、ロータ部３２０の円筒部３２２の外周面に固定される。より詳細には、インペラカップ３３２が環状の内周面を有し、当該内周面がロータ部３２０の円筒部３２２の外周面に固定される。ファン１の特徴は、図２に示すように、円筒部３２２の外周面とインペラカップ３３２の内周面との間に締結部４１を有し、円筒部３２２の外周面とインペラカップ３３２の内周面との両方の少なくとも一方が締結部４１から径方向に凹む溝部５１を有する。溝部５１は上方に向く面５２を含み、溝部５１には接着剤６が充填され、接着剤６の少なくとも一部が前記溝部５１の上方に向く面５２の上側に位置する。

図２に示すように、締結部４１は、圧入と接着剤６の両方でインペラカップ３３２を円筒部３２２に固定することにより形成された締結部位である。換言すると、インペラカップ３３２の内周面とロータ部３２０の外周面とは、圧入により固定され、溝部５１に接着剤６が充填される。なお、締結部４１は、接着剤６でインペラカップ３３２を円筒部３２２に固定することにより形成された締結部位であってもよい。

溝部５１は、インペラカップ３３２の環状の内周面に形成される。つまり、インペラカップ３３２の環状の内周において締結部４１から径方向外側へ凹む溝部５１が形成される。ただし、溝部５１がロータ部３２０の円筒部３２２の環状の外周面に形成されてもよく、即ち、円筒部３２２の外周面において締結部４１から径方向内側へ凹む溝部５１が形成されてもよい。または、溝部５１がそれぞれにインペラカップ３３２の内周面及び円筒部３２２の外周面に形成されてもよい。

本実施形態では、インペラカップ３３２の内周面において径方向外側へ凹む溝部５１が形成され、この溝部５１が上方に向く面５２を含む。さらに、接着剤６の少なくとも一部が上方に向く面５２の上側に位置する。接着剤６の少なくとも一部が上方に向く面５２の上側に位置することにより、インペラ３３０とロータ部３２０を接着剤６で固定するとき、溝部５１に接着剤６が充填でき、さらに、溝部５１の上方に向く面５２より上側に接着剤６が充填されることで、接着剤６が楔形状に形成される。そのため、インペラ３３０とロータ部３２０との固定強度が向上し、インペラ３３０がロータ部３２０から脱落することが有効に防止できる。

図１に示すように、インペラ３３０は、インペラカップ３３２の径方向外側において複数の羽根３３１の根部を支持するカップ円筒部３３５を有する。このカップ円筒部３３５の径方向内側に金属製の円筒状のロータ磁石保持部材３３３が固定され、このロータ磁石保持部材３３３の径方向内周面にはロータ磁石３３４が固定されている。ロータ磁石３３４はネオジボンド磁石が望ましいが、フェライト磁石でもよい。このロータ磁石３３４は、圧入または接着によりロータ磁石保持部材３３３の内周面に固定される。ロータ磁石３３４はステータ１１０と径方向に対向する。ステータ１１０は、珪素鋼板の積層により形成されたコアとコアに巻き回されたコイルを含み、コイルは銅線またはアルミ線により構成される。当該コイルへ給電すると、ステータ１１０の径方向外側に磁場が発生し、この磁場がロータ磁石３３４の磁場と互いに作用して、インペラ３３０を回転させるトルクが発生する。インペラ３３０が回転すると、複数の羽根３３１の周りに軸方向及び/又は周方向の空気の流れが発生し、ファン１の放熱効果が実現できる。

ファン１は、羽根３３１の周囲を囲むファンハウジング１１を更に含む。本実施形態では、ファンハウジング１１が直接、静止部１００に固定される。なお、ファンハウジング１１が他の部品を介して、間接的に静止部１００に固定されていてもよい。また、ファンハウジング１１と静止部１００が一体構造であり、単一部材で構成されてもよい。ファンハウジング１１は金属板の折り曲げにより形成される。ただし、ハウジング１１は樹脂材料で構成されてもよい。ファンハウジング１１の軸方向一方に吸気口（図示省略）が形成され、ファンハウジング１１の径方向外方に向けて開口する排気口が形成されている。本実施形態において、吸気口（図示省略）は、ロータ部３２０およびインペラ３３０の上方に位置し、インペラ３３０の上側を覆い、上下方向に貫通する。吸気口（図示省略）は、中心軸Ｊ１と重なる略円形である。なお、吸気口（図示省略）はインペラ３３０の下方に位置し、吸気口（図示省略）とインペラ３３０が軸方向に重なっていてもよい。また、吸気口（図示省略）は、インペラ３３０の上方および下方の両方に位置してもよい。

図２に示すように、本実施形態に係るファン１において、円筒部３２２の外周面またはインペラカップ３３２の内周面には、溝部５１が複数設けられる。好ましくは、複数の溝部５１が周方向に略等角度ピッチで形成される。複数の溝部５１が配置されることにより、インペラ３３０とロータ部３２０との固定強度を更に向上できる。なお、複数の溝部５１が周方向に略等角度ピッチで形成されることにより、インペラ３３０の回転バランスを向上させ、ファン１の風量特性も向上できる。

本実施形態に係るファン１のインペラ３３０は、樹脂材料からなり、射出成型により形成される。金型で射出成型により形成されたインペラ３３０は、成型精度が高い。また、金型を用いることでインペラ３３０の形状が容易に成型でき、生産コストも抑えることができる。さらに、インペラ３３０の樹脂材料を適用することにより、金属に比べインペラ３３０の受領が軽くできるため、同じ電力でインペラ３３０の回転数を増やすことができ、冷却特性を向上させることができる。

前述のとおり、インペラカップ３３２の内周面とロータ部３２０の外周面とは、圧入により固定され、溝部５１に接着剤６が充填される。インペラ３３０を、圧入と接着剤６との両方でロータ部３２０に固定することにより、インペラ３３０とロータ部３２０との固定強度を向上させることができ、インペラ３３０がロータ部３２０から脱落することを抑制できる。

図３は、ファン１の一部を拡大表示する図である。図３に示すように、締結部４１はステータ１１０によりも径方向内側に位置する。締結部４１をステータ１１０の径方向内側に配置することにより、インペラカップ３３２と円筒部３２２との間の締結部４１の径方向隙間の寸法管理が容易になる。接着剤６は隙間が狭いほど隙間内に満たされ、固定強度が増す。したがって、締結部を径方向内方に位置させることによりインペラ３３０とロータ部３２０との隙間に接着剤６を充填させることができ、固定強度を向上させることができる。

圧入と接着剤６による固定は、圧入のみによる固定よりも固定強度が強い。インペラ３３０とロータ部３２０との固定位置を径方向外方にすればするほど、インペラ３３０とロータ部３２０との間隙の寸法公差が広くなる。これにより、インペラ３３０とロータ部３２０との隙間が接着剤６で充填されず、インペラ３３０とロータ部３２０との固定強度が弱くなりインペラ３３０がロータ部３２０から抜けてしまう虞がある。また、インペラ３３０とロータ部３２０との間隙の寸法公差が広いことにより、インペラ３３０の同軸度が悪くなりインペラ３３０が安定して回転しない虞がある。本実施形態では、インペラ３３０とロータ部３２０との締結部４１を径方向内方に位置させることにより、インペラ３３０とロータ部３２０との隙間の寸法管理を容易にできる。接着剤６は隙間が狭いほど隙間内に満たされ、固定強度が増す。したがって、インペラ３３０とロータ部３２０との締結部４１を径方向内方に位置させることによりインペラ３３０とロータ部３２０との隙間に接着剤６を充填させることができ、固定強度を向上させることができる。

また、インペラ３３０とロータ部３２０との締結部４１を径方向内方に位置させることにより、インペラ３３０の同軸度を向上させることができ、インペラ３３０が安定して回転させることが出来る。したがって、風量特性の優れたファン１を提供することができる。

さらに、インペラ３３０の内周面に径方向外側に凹む複数の溝部５１を含むことにより、接着剤６の楔効果が生じ、更にインペラ３３０とロータ部３２０との固定強度が向上する。

図４は、ファン１の一部を拡大表示する図である。図４に示すように、軸受機構２００は、中心軸を中心とする円筒状の軸受部２１０と、軸受部２１０を支持する有底円筒状の軸受ハウジング２１１と、を有する。軸受ハウジング２１１とロータ部３２０との間にシール部８１が形成され、軸受ハウジング２１１に充填された潤滑オイル（図示省略）の界面がシール部８１に位置し、シール部８１が締結部４１によりも径方向内側に位置する。

軸受ハウジング２１１が有底円筒状であることにより、軸受機構２００の潤滑オイルの含油量が向上でき、軸受部２１０とシャフト３１０の潤滑度が向上でき、ファン１の寿命も向上できる。

軸受ハウジング２１１とロータ部３２０との間にシール部８１が構成され、潤滑オイルの界面がシール部８１に位置することで、潤滑オイルの蒸発が抑制できる。特に、ファン１が電子機器内の熱源の近くに配置された場合、熱源からの熱を受けて潤滑オイルの蒸発量が増える。本発明では、潤滑オイルの界面をシール部８１に位置させることにより、潤滑オイルの蒸発を抑制でき、ファン１の寿命が向上できる。

シール部８１が締結部４１によりも径方向内側に位置することで、軸受機構２００内から潤滑オイルが外部へ漏れることを抑制できる。また、塵埃などがシール部８１に侵入することが抑制できるため、潤滑オイルに塵埃が侵入することを抑制でき、シャフト３１０と軸受部２１０との間に塵埃が巻き込まれ、ファン１がロックすることを抑制できる。また、インペラ３３０が樹脂で形成された場合、インペラ３３０が回転すると、インペラ３３０には静電気が発生し、塵埃が静電気によりインペラ３３０に付着し易い。シール部８１が締結部４１によりも径方向内側に配置されることにより、静電気によりインペラ３３０に付着した塵埃が軸受部２００の内部に侵入することが抑制でき、軸受部２１０及びシャフト３１０が保護できる。

本実施形態は、軸受部２１０が焼結材料により形成されたスリーブである。スリーブに焼結材料を用いることで、軸受機構２００内に保持された潤滑オイルの量を多くすることができ、ファン１の寿命を向上させることができる。

シャフト３１０の外周との軸受部２１０の内周面との少なくとも一方の面にはラジアル動圧発生部９１が設けられる。本実施形態においては、ラジアル動圧発生部９１は、軸受部２１０の内周面に設けられる。ラジアル動圧発生部９１は、締結部４１と径方向に重なる。ラジアル動圧発生部９１は切削加工または電解加工により軸受２１０の内周面に形成されたヘリングボーン形状の溝列である。締結部４１と径方向に重なる部位にラジアル動圧発生部９１が設けられることにより、締結部４１の軸方向長さを確保しつつ、ラジアル動圧発生部９１の軸方向長さを確保できるため、薄型でかつ安定したファン１を実現できる。なお、ラジアル動圧発生部９１がシャフト３１０の外周面に設けられてもよい。また、軸受２１０の内周面とシャフト３１０の外周面との両方のそれぞれにラジアル動圧発生部９１が設けられてもよい。また、ラジアル動圧発生部９１は、ヘリングボーン形状の溝列ではなく、スパイラル形状の溝列であってもよい。

蓋部３２１の下面または軸受部２１０の上面との少なくとも一方の面には、スラスト動圧発生部９２が設けられる。本実施形態においては、スラスト動圧発生部９２は軸受部２１０の上面に設けられる。スラスト動圧発生部９２は締結部４１と径方向に重なる。スラスト動圧発生部９２が切削加工または電解加工により軸受２１０の上面に形成されたヘリングボーン形状の溝列である。締結部４１と径方向に重なる部位にスラスト動圧発生部９２が設けられることにより、締結部４１の軸方向長さを確保しつつ、スラスト動圧発生部９２を設けることができるため、薄型でかつ安定したファン１を実現できる。なお、当該スラスト動圧発生部９２がロータ部３２０の蓋部３２１の下表面に設けられてもよい。軸受部２１０の上面と蓋部３２１の下面との両方のそれぞれにスラスト動圧発生部９２が設けられてもよい。また、スラスト動圧発生部９２は、ヘリングボーン形状の溝列ではなく、スパイラル形状の溝列であってもよい。

図５は、本実施形態に係るファン１の溝部５１を拡大表示した図である。図６は、本実施形態に係るファン１の接着剤６が充填された状態の溝部５１を拡大表示した図である。図５および図６に示すように、接着剤６は、溝部５１の上面５２よりも軸方向上側に位置する。溝部５１の上方に向く面５２は周方向に伸びる。溝部５１の上方に向く面５２が周方向に伸びることにより、上方に向く面５２の上側に位置する接着剤６の量を増やすことができる。また、溝部５１内に接着剤６の楔構造が形成され、インペラ３３０とロータ部３２０との固定強度が向上する。また、上方に向く面５２を周方向に拡大させることにより、インペラカップ３３２の径方向寸法を抑えることができる。したがって、ファン１の小型化が実現できる。

樹脂材料の射出成型によりインペラ３３０を形成するとき、上下の金型の間にパーティングライン７１が形成される。インペラ３３０の内周面にはパーティングライン７１が形成される。パーティングライン７１は溝部５１内における周方向幅が最小の位置に位置する。接着剤６は、パーティングライン７１よりも上側に位置する。本実施形態では、パーティングライン７１と溝部５１の上方に向く面５２は軸方向高さが同じである。接着剤６の少なくとも一部が上方に向く面５２の上側に位置することにより、溝部５１における接着剤６の硬化時には、楔形状となる。したがって、接着剤６の軸方向の長さを増加しかつ、接着剤６が楔形状に形成されるため、インペラ３３０とロータ部３２０との固定強度が更に向上でき、インペラ３３０がロータ部３２０から脱落することが抑制できる。

パーティングライン７１が溝部５１における周方向幅が最小となる位置に形成されることにより、一度の射出成形で溝部５１を楔構造に形成することが可能となる。そのため、溝部５１に充填された接着剤６の楔構造により、インペラ３３０とロータ部３２０との軸方向の締結強度が向上でき、インペラ３３０がロータ部３２０から脱落することを更に抑制できる。また、一度の射出成形で溝部５１を楔構造に形成することができるため、インペラ３３０を形成するコストを抑えつつ、インペラ３３０とロータ部３２０との軸方向の締結強度が向上できる。

なお、パーティングライン７１は溝部５１内における周方向幅が最小の位置に位置すればよく、パーティングライン７１の位置は変更してもよい。つまり、金型でインペラ３３０を成型する際、パーティングライン７１の位置を調整することにより、上方に向く面５２の位置が調整でき、溝部５１に充填された接着剤６の量がコントロールでき、インペラ３３０とロータ部３２０との固定強度が確保できると共に、接着剤６の使用量の増加も抑制できる。

量産において、金型の角部が経年劣化により徐々に摩耗する。金型の角部が摩耗すると、上金型と下金型を合わせた際に、合わせた箇所が密着せずに隙間が発生する。そして、インペラ３３０が成形時に、上下金型間に樹脂を流し込むとこの隙間に樹脂が流れこみ、上下の金型を取り外した際に空間の流れ込んだ樹脂が周方向に突出する突起部となる。つまり、パーティングライン７１に突起部（バリ）が形成される。換言すると、突起部が溝部５１の幅の最小の箇所に位置する。パーティングライン７１上に突起部が形成されることにより、接着剤６を充填させた際に楔効果を有する。したがって、インペラ３３０とロータ部３２０との固定強度が更に向上でき、インペラ３３０がロータ部３２０から脱落することを抑制できる。

図７は、本実施形態に係るファン１の一部を拡大表示する図である。図７に示すように、ロータ部３２０は、円筒部３２２の径方向外端に径方向外側へ延びる縁部３２３を更に有し、溝部５１の上方に向く面５２がこの縁部３２３の軸方向の上側に位置する。縁部３２３によりインペラ３３０の下方への脱落が防止できる。接着剤６が溝部５１の内部に充填された場合、溝部５１の上方に向く面５２の上側に接着剤６の楔構造が形成され、インペラ３３０の上方への脱落も防止できる。当該実施例において、縁部３２３と接着剤６の楔構造とにより、上下両方向にインペラカップ３３２を固定させ、インペラ３３０とロータ部３２０との固定強度が増加でき、インペラ３３０がロータ部３２０から脱落することが確実に防止できる。なお、インペラ３３０が、インペラカップ３２２の径方向内端に径方向内側へ延びる縁部３２３を有していても良い（不図示）。溝部５１の上方に向く面５２がこの縁部３２３の軸方向の下側に位置する。インペラ３３０が縁部３２３を有する場合、樹脂成形する際に金型が抜けなくなるため、インペラ３３０は金型を抜くための軸方向の貫通穴を有する。

図８は、本発明の好適な実施形態に係るインペラカップ３３２の平面図である。樹脂の連続射出成型によりインペラ３３０を形成するとき、図８に示すように、インペラカップ３３２の上表面に複数のウェルドライン７２が形成される。このウェルドライン７２が溝部５１と周方向に重ならない。すなわち、周方向において、溝部５１がウェルドライン７２を有していない箇所に形成される。圧入でインペラ３３０をロータ部３２０に固定するとき、最も応力が集中する部位はウェルドライン７２となる。したがって、溝部５１がウェルドライン７２を有している箇所に形成されると、応力が集中するウェルドライン７２の径方向厚みが薄くなるため、インペラ３３０が割れやすくなってしまう。本実施形態において、溝部５１がウェルドライン７２を有していない箇所に配置されることにより、インペラ３３０を圧入固定する際に、インペラ３３０が割れることを抑制できる。なお、複数のウェルドライン７２がインペラカップ３３０の上表面に周方向に沿って均等に分布されてもよい。また、複数の溝部５１が配置された場合、溝部５１とウェルドライン７２とを周方向に重ならない位置に、溝部５１を周方向に均等に配置してもよい。

図９は、本発明の変形例に係るファン１Ａの溝部５１Ａを拡大表示する図である。変形例の基本的な構成は、好適な実施形態のファン１と同じである。図９に示すように、溝部５１Ａの上方に向く面５２Ａがパーティングライン７１Ａの軸方向の上側に位置する。前述の通り、インペラ３３０Ａを樹脂成形する際に、金型の角部の摩耗に起因して、パーティングライン７１Ａ上に周方向に突出する突起部が形成される。溝部５１Ａの上方に向く面５２Ａがパーティングライン７１Ａの軸方向の上側に位置することにより、接着剤（図示省略）はパーティングライン７１Ａ上の突起部で楔形状となるため、楔効果を有する。さらに接着剤（図示省略）が溝部５１Ａの上方に向く面５２Ａより上方に乗り上げることによる楔効果を有するため、インペラ３３０とロータ部３２０との固定強度が更に向上でき、インペラ３３０がロータ部３２０から脱落することを抑制できる。

図１０は、本発明の他の変形例に係るファン１Ｂの溝部５１Ｂを拡大表示する図である。他の変形例の基本的な構成は、好適な実施形態のファン１と同じである。図１０に示すように、溝部５１Ｂが下方に向く面５３Ｂを更に有し、この下方に向く面５３Ｂがパーティングライン７１Ｂの軸方向下側に位置する。つまり、金型でインペラ３３０Ｂを射出成型する際、パーティングライン７１Ｂの軸方向の上下にそれぞれに上方に向く面５２Ｂと下方に向く面５３Ｂが形成される。接着剤（図示省略）が溝部５１Ｂに充填されると、接着剤（図示省略）の少なくとも一部が上方に向く面５２Ｂの上側に位置する。よって、パーティングライン７１の軸方向の上下にそれぞれに接着剤（図示省略）の楔構造が形成されることとなる。したがって、インペラ３３０Ｂとロータ部３２０Ｂとの固定強度が更に向上でき、インペラ３３０Ｂがロータ部３２０Ｂから脱落することをより抑制できる。

図１１は、本発明の他の変形例に係るファン１Ｃの溝部５１Ｃを拡大表示する図である。他の変形例の基本的な構成は、好適な実施形態のファン１と同じである。図１１に示すように、溝部５１Ｃの上方に向く面５２Ｃが径方向に伸びる。溝部５１Ｃの上方に向く面５２Ｃより軸方向下側の面は、溝部５１Ｃの上方に向く面５２Ｃより軸方向上側の面より、径方向内側に位置する。溝部５１Ｃの上方に向く面５２Ｃを径方向に伸びさせることにより、溝部５１Ｃの内に接着剤（図示省略）の楔構造が形成され、インペラ３３０Ｃとロータ部３２０Ｃとの固定強度が向上でき、インペラ３３０Ｃがロータ部３２０Ｃから脱落することを抑制できる。

図１２は、本発明の他の変形例に係るファン１Ｄの溝部５１Ｄを拡大表示する図である。他の変形例の基本的な構成は、好適な実施形態のファン１と同じである。図１２に示すように、溝部５１Ｄの上方に向く面５２Ｄが上方に向かうにつれて径方向に広がる傾斜面である。上方に向く面５２Ｄを傾斜面にすると、溝部５１Ｄの内に接着剤６Ｄ（図示省略）の楔構造が形成され、インペラ３３０Ｄとロータ部３２０Ｄとの固定強度が増加できる。上方に向く面５２Ｄを傾斜面にすることにより接着剤（図示省略）がより容易に軸方向の下方へ流動し、溝部５１Ｄの底部に接着剤（図示省略）が十分に充填される。そのため、インペラ３３０Ｄとロータ部３２０Ｄとの固定強度が増加でき、インペラ３３０Ｄがロータ部３２０Ｄから脱落することが防止できる。

図１３は、本発明の他の変形例に係るファン１Ｅの溝部５１Ｅを拡大表示する図である。他の変形例の基本的な構成は、好適な実施形態のファン１と同じである。図１３に示すように、溝部５１Ｅの上方に向く面５２Ｅが上方に向かうにつれて周方向に広がる傾斜面である。上方に向く面５２Ｅを傾斜面にすると、溝部５１Ｅの内に接着剤（図示省略）の楔構造が容易に形成され、インペラ３３０Ｅとロータ部３２０Ｅとの固定強度が増加できる。その同時に、上方に向く面５２Ｅを傾斜面にすることにより接着剤（図示省略）がより容易に軸方向の下方へ流動し、溝部５１Ｅの底部に接着剤（図示省略）が十分に充填される。そのため、インペラ３３０Ｅとロータ部３２０Ｅとの固定強度が増加でき、インペラ３３０Ｅがロータ部３２０Ｅから脱落することが防止できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。また、上記実施形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

ロータ部とシャフトとは、別部品により形成されてもよい。その場合、ロータ部とシャフトとは圧入または挿入により、接着剤を介して固定される。

複数の羽根は、均等に配置されていなくともよく、不等配でもよい。

ファンを構成するモータは、軸回転型、軸固定型いずれも利用可能である。またモータは、アウターロータ型、インナーロータ型いずれも利用可能である。

ファンは、ファンハウジングの軸方向上下にそれぞれに吸気口と排気口が形成されている軸流ファンであってもよい。

Claims

ファンであって
ステータを含む静止部と、
軸受機構と、
前記静止部に対して上下方向を向く中心軸回りに回転可能に支持される回転部と、
を備え、
前記回転部は、
シャフトと、
前記シャフトに固定されるロータ部と、
複数の羽根と、前記複数の羽根を支持する環状のインペラカップを有するインペラと、
を含み、
前記ロータ部は、有蓋円筒状であり、蓋部と円筒部を備え、
前記インペラが前記ロータ部の円筒部の外周面に固定され、
その特徴は、
前記円筒部の外周面と前記インペラカップの内周面との間は、締結部を有し、
前記円筒部の外周面と前記インペラカップの内周面との両方の少なくとも一方は、前記締結部から径方向に凹む溝部を有し、
前記溝部は上方に向く面を含み、
前記溝部には、接着剤が充填され、
前記接着剤の少なくとも一部が前記溝部の上方に向く面の上側に位置する。
請求項１に記載のファンにおいて、
前記円筒部の外周面又は前記インペラカップの内周面には、前記溝部が複数設けられることを特徴とする。
請求項１または２に記載のファンにおいて、
前記インペラが樹脂材料からなることを特徴とする。
請求項１から３のいずれかに記載のファンにおいて、
前記インペラにパーティングラインが形成され、
前記パーティングラインは、前記溝部内における周方向幅が最小の位置に位置し、
前記接着剤は、前記パーティングラインよりも上側に位置することを特徴とする。
請求項４に記載のファンにおいて、
前記溝部の上方に向く面が前記パーティングラインより上側に位置することを特徴とする。
請求項４に記載のファンにおいて、
前記溝部は、前記パーティングラインより下側に下方を向く面を含むことを特徴とする。
請求項２から６のいずれかに記載のファンにおいて、
前記インペラが連続的に射出成型によって形成されており、
平面視において、前記インペラの射出成型時に形成される複数のウェルドラインが前記中心軸を中心として周方向に等配されており、
平面視において、前記溝部は前記ウェルドラインと周方向に重ならないことを特徴とする。
請求項１から７のいずれかに記載のファンにおいて、
前記溝部は、
前記上方に向く面が径方向に広がることを特徴とする。
請求項１から７のいずれかに記載のファンにおいて、
前記溝部は、
前記上方に向く面が周方向に広がることを特徴とする。
請求項１から７のいずれかに記載のファンにおいて、
前記溝部は、
前記上方に向く面が上方に向かうにつれて径方向に広がる傾斜面である。
請求項１から７のいずれかに記載のファンにおいて、
前記溝部は、
前記上方に向く面が上方に向かうにつれて周方向に広がる傾斜面である。
請求項２から１１のいずれかに記載のファンにおいて、
複数の前記溝部は、略等角度ピッチで形成される。
請求項１から１２のいずれかに記載のファンにおいて、
前記インペラカップの内周面とロータ部の外周面とは、圧入により固定されることを特徴とする。
請求項１から１３のいずれかに記載のファンにおいて、
前記ロータ部は、前記インペラカップの下面と接するフランジ部を含み、
前記溝部の上方に向く面が前記フランジ部よりも上側に位置することを特徴とする。
請求項１から１４のいずれかに記載のファンにおいて、
前記締結部は、前記ステータよりも径方向内側に位置することを特徴とする。
請求項１から１５のいずれかに記載のファンにおいて、
前記軸受機構は、
前記中心軸を中心とする円筒状の軸受部と、
前記軸受部を支持する有底円筒状の軸受ハウジングと、
を含み、
前記軸受ハウジングと前記ロータ部との間には、シール部が形成され、
前記軸受ハウジングに充填された潤滑オイルの界面が前記シール部に位置し、
前記シール部は、前記締結部によりも径方向内側に位置することを特徴とする。
請求項１から１６のいずれかに記載のファンにおいて、
前記軸受機構は、
前記中心軸を中心とする円筒状の軸受部と、
前記軸受部を支持する有底円筒状の軸受ハウジングと、
を含み、
前記シャフトの外周面と前記軸受部の内周面との少なくとも一方の面には、ラジアル動圧発生部が設けられ、
前記締結部は、前記ラジアル動圧発生部と径方向に重なることを特徴とする。
請求項１から１７のいずれかに記載のファンにおいて、
前記軸受機構は、
前記中心軸を中心とする円筒状の軸受部と、
前記軸受部を支持する有底円筒状の軸受ハウジングと、
を含み、
前記蓋部の下面と前記軸受部の上面との少なくとも一方の面には、スラスト動圧発生部が設けられ、
前記締結部は、前記スラスト動圧発生部と径方向に重なることを特徴とする。