JP2016089653A - Air blower - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、送風機に関し、詳しくはアウターロータ型モータの送風機に関する。 The present invention relates to a blower, and more particularly to a blower of an outer rotor type motor.
送風機のインペラをモータのシャフトに固定する構造として、特許文献1には、弾性爪を有するプッシュナットをファン(インペラ)のボス部へインサートモールドにより一体に形成し、回転軸(シャフト)に形成した環状溝に前記プッシュナットを係合する構造が開示されている。特許文献2には、羽根車(インペラ)のボス部の嵌合穴の外周壁先端に形成された係止爪を、回転軸(シャフト)の抜け止め用リング溝に係合する構造が開示されている。また、特許文献3には、アウターロータ型モータのモータヨーク(ロータヨーク)とインペラとを固定する構造として、モータヨーク底面に設けた透孔に、インペラ底面に形成されたボスを係合する構造が開示されている。
As a structure for fixing an impeller of a blower to a motor shaft, in
特許文献1乃至3に開示されている技術を用いることで、インペラをシャフトまたはロータヨークにワンタッチで固定することが可能となる。しかし、特許文献1に開示された係止構造では、プッシュナットの弾性爪がシャフトの溝に係合、またはシャフトに対して弾性力で当接して食い込み、インペラの軸方向の位置を規制するが、インペラをロータヨークに対して軸方向に押圧しておらず、送風動作時の振動、衝撃や経年変化等により、軸方向のガタが発生する。特許文献2及び特許文献3に開示された係止構造では、係止部が径方向に弾性支持されており、軸方向の位置は、シャフトとインペラの寸法精度によりその位置が決定される。そのため、シャフトとインペラの寸法ばらつきによりインペラの軸方向のがたつきが発生し、送風機の振動や騒音が発生してしまう問題がある。
By using the techniques disclosed in
本発明はこのような問題に鑑みて行われたものであり、部品の寸法ばらつきがあっても、振動や騒音を発生させることが無い送風機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a blower that does not generate vibration and noise even when there are dimensional variations in parts.
上記課題を解決するために、(1)本発明の送風機は、ケーシングと、前記ケーシング内に配置されハブの外周部に複数の羽根を有するインペラと、を備え、前記インペラが、前記ハブの中央部に設けられ、シャフトが通る孔と、前記孔の周辺領域に設けられ、前記シャフトの軸方向に弾性変形する弾性部と、を有する。 In order to solve the above problems, (1) a blower of the present invention includes a casing and an impeller disposed in the casing and having a plurality of blades on an outer peripheral portion of the hub, and the impeller is arranged at the center of the hub. And a hole through which the shaft passes, and an elastic portion provided in a peripheral region of the hole and elastically deformed in the axial direction of the shaft.
(2)上記(1)において、ロータヨークを有し、前記弾性部と前記ロータヨークとの間に空隙を有する。
(3)上記(1)又は(2)において、前記弾性部は、前記孔周辺に放射状の切り欠き部を設けることで形成されている。
(4)上記(1)から(3)のいずれか1において、前記弾性部は、有効長さが前記シャフトの外径寸法以上の長さである。
(2) In the above (1), a rotor yoke is provided, and a gap is provided between the elastic portion and the rotor yoke.
(3) In the above (1) or (2), the elastic part is formed by providing a radial notch around the hole.
(4) In any one of the above (1) to (3), the elastic part has an effective length equal to or greater than an outer diameter of the shaft.
本発明によれば、部品の寸法ばらつきがあっても、振動や騒音を発生させることが無い送風機を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a blower that does not generate vibration and noise even when there are dimensional variations in parts.
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態(以下、実施形態)について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the same number is assigned to the same element throughout the description of the embodiment.
図1は、本発明の実施形態に係る送風機の上面図である。図2は図1のA−A断面図である。図1では、ブラシレス直流モータ、具体的にはアウターロータ型モータが適用されてなる送風機100を示している。
図1及び図2に示すように、参照符号1は合成樹脂等からなるほぼ筒状のケーシングで、このケーシング1の中央部にはベース2が一体に形成されており、その中央部には筒状の軸受ハウジング3がケーシング軸方向に延出形成されている。
FIG. 1 is a top view of a blower according to an embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. FIG. 1 shows a
As shown in FIGS. 1 and 2,
この軸受ハウジング3の内側には間隔を置いて2個の玉軸受4,5の外輪が支持されており、玉軸受4,5の内輪にはシャフト6が支持されている。このシャフト6の下端には止め輪7が装着されており、シャフト6の抜止めと軸方向の位置決めをするようになっている。合成樹脂等からなるインペラ8は、カップ状のハブ9の外周部に複数の羽根10を有している。
The outer ring of the two ball bearings 4 and 5 is supported inside the bearing
このインペラ8は、ハブ9の内周側にロータヨーク11が配置されている。ロータヨーク11は、有底円筒状の形状を有し、圧入、溶接等の結合構造によってシャフト6に結合、固定されている。また、ロータヨーク11の内周にはリング状の永久磁石14が固定され、この永久磁石14の内方側にはステータコア16にコイル15を施したステータ18が配設されている。ロータ20はシャフト6、ロータヨーク11及びマグネット14からなる。参照符号17はインシュレータである。ステータ18は、上記軸受ハウジング3の外側に固定されている。
The
このステータコア16の下方(静止部)には、コイル15に所定の電流を供給してブラシレス直流モータを駆動制御するための電子回路を搭載した回路基板19が取り付けられる。
A
このように構成された送風機100は、OA機器の筐体(図示せず)の通気孔に取り付けられて使用される。通気孔へは、図2の下方側を筐体の外側に向け、シャフト6を水平方向に向けた状態で取り付けられる。そして、その状態で図示しないリード線に所定電圧の直流電源を供給すると、上記回路基板19上の電子回路により制御された電流がコイル15に流れる。これによりステータコア16から磁束流が発生し、この磁束流と永久磁石14が発生する磁束流との相互磁気作用によってシャフト6を中心にロータ20及びインペラ8が回転する。
The
図3は、本発明の実施形態に係る送風機100のインペラ8の説明図であって、図3(a)は上面図、図3(b)は図3(a)のB−B断面図、図3(c)は下面図である。インペラの8構造について図3(a)から図3(c)を用いて説明する。インペラ8は、ハブ9と複数の羽根10とを備えている。インペラ8は可撓性合成樹脂により形成されている。ハブ9の中央には、シャフト6が通り、図4(b)で示すシャフト6の溝6aと係合するための孔9aがある。ハブ9の孔9aの内径寸法は、シャフト6本体の外径よりも小さく且つシャフト6の溝6aの外径と同じまたはシャフト6の溝6aの外径よりも大きく形成する。ハブ9の孔9aからは、3本のスリット(切り欠き部)9bが放射状に形成されている。ハブ9の孔9aの周辺領域であって、隣り合うスリット9bに挟まれた円弧領域は、図3(b)の上下方向(シャフト6の軸方向)に弾性機能を有し、弾性変形する弾性部9cとなる。弾性部9cは、孔9a周辺に放射状のスリット9bを設けることで形成されている。図3(b)において、弾性部下面9yはハブ下面9xに対して窪んでいる。ハブ下面9xには、3箇所のボス9dが形成されている。
3A and 3B are explanatory views of the
図4(a)は本発明の実施形態に係る送風機100のロータ20の上面図、図4(b)は図4(a)のC−C断面図である。
Fig.4 (a) is a top view of the
有底円筒状のロータヨーク11の底部中央には、シャフト6が圧入、溶接等によって固定されている。シャフト6のロータヨーク11側(上側)端部は、ロータヨーク11の底部から突出している。さらに、シャフト6の突出部には円環状の溝6aが形成されている。シャフト6の溝6aの軸方向長さは、図3(b)で示した弾性部9cの厚さよりも長く(軸方向に広く)形成されている。そして、ロータヨーク11上面に対するシャフト6の溝6a位置(シャフト6の溝6a上辺部とロータヨーク11の上面部との距離αは、図3(b)で示したインペラ8のハブ下面9xに対する弾性部下面9yの窪み深さと弾性部9cの厚さとを合わせた距離よりも短い距離である。ロータヨーク11の底部には、図3(c)で示したハブ9のボス9dと同じ位置に、ボス9dの外径と略同一径の孔11aが形成されている。
A
図5は、本発明の実施形態に係る送風機100のロータ20とインペラ8との組図で、図3(b)と図4(b)とを組み合わせた図である。ロータ20の上方からインペラ8を重ねる。このとき、ハブ9のボス9dをロータヨーク11の孔11aに挿入する。同時に、ロータ20のシャフト6をハブ9の孔9aに挿入する。次に、ロータ20のシャフト6外周付近に位置するハブ9の弾性部9cを上から押し、シャフト6の溝6aへハブ9の弾性部9cを係合する。
FIG. 5 is a combination diagram of the
尚、本実施形態ではロータ20にインペラ8を取付けた軸流送風機で説明するが、遠心流送風機への適用も可能である。また、インペラ8の材質は弾性部9cに可撓性を付与できるものであれば、可撓性樹脂以外の金属等も使用可能である。
In addition, although this embodiment demonstrates with the axial-flow fan which attached the
本発明の実施形態によれば、インペラ8の弾性部9cをシャフト6の溝6aに係合することで、インペラ8とロータ20とを軸方向に密着させる弾性力が付与される。図3(b)で示したインペラ8のハブ下面9xに対する弾性部下面9yの窪みが、図5の空隙9gとなるため、ロータ20および/またはインペラ8を構成する部品の寸法ばらつきがあっても、インペラ8とロータ20とを軸方向に密着させることができる。また、インペラ8とロータ20との接合に接着剤やインサートモールド等を必要とせず、ハブ9の弾性部9cをシャフト6の溝6aに係合させるだけの容易な方法でインペラ8とロータ20とを組立てることが可能となる。
According to the embodiment of the present invention, by engaging the
次に本発明の実施形態に係る送風機の変形例1について説明する。図6は、本発明の実施形態に係る送風機の変形例1について説明する図である。変形例1では、インペラ28のハブ下面9xと弾性部下面9yとは略同一面となっている。また、弾性部下面9yに位置するロータヨーク11bの底面部を下方向に突出させ、ハブ9の弾性部9cとロータヨーク11bの底面部との間に空隙9hを形成する構造となっている。
Next,
インペラ28の弾性部9cをシャフト6の溝6aに係合することで、インペラ28とロータ20とを軸方向に密着させる弾性力が付与される。ロータヨーク11b底面に空隙9hを設けているため、ロータ20および/またはインペラ28を構成する部品の寸法ばらつきがあっても、インペラ28とロータ20とを軸方向に密着させることができる。変形例1によれば、ロータ20の軸方向寸法を小さくすることが可能となる。
By engaging the
次に本発明の実施形態に係る送風機の変形例2について説明する。図7は、本発明の実施形態に係る送風機の変形例2について説明する図である。変形例2では、インペラ38のハブ下面9xに対して弾性部下面9yが隆起している(図3(b)に対して凹凸方向が反対になっている)。また、弾性部下面9yに位置するロータヨーク11cの底面部を下方向に突出させ、ハブ9の弾性部9cとロータヨーク11cの底面部との間に空隙9iを形成する構造となっている。さらに、ロータ20の底面に対するシャフト6の上方突出長さを、インペラ38のハブ厚さ以下としている。
Next,
インペラ38の弾性部9cをシャフト6の溝6aに係合することで、インペラ38とロータ20とを軸方向に密着させる弾性力が付与される。ロータヨーク11c底面とハブ9の弾性部9cとの間に空隙を有しているため、ロータ20および/またはインペラ38を構成する部品の寸法ばらつきがあっても、インペラ38とロータ20とを軸方向に密着させることができる。また、シャフト6がインペラ38のハブ9上面から突出しないため、送風機の薄型化が可能となる。変形例2によれば、ロータ20の軸方向寸法をさらに小さくすることが可能となる。
By engaging the
次に本発明の実施形態に係る送風機の変形例3について説明する。図8は、本発明の実施形態に係る送風機の変形例3についてインペラを説明する図、(a)は上面図、(b)は図8(a)のD−D断面図である。図9は、他の実施例におけるロータ20とインペラ48との組図で、図3(b)と図8(b)とを組み合わせた図である。変形例3では、ハブ9のスリット9jの本数を6本としている。
Next,
スリットの本数を増やすことにより、弾性部9cの有効長さE(径方向寸法)を長くすることができる。有効長さEは、シャフト6の外径寸法と同じか、シャフト6の外径寸法よりも長くすること、すなわち、有効長さEがシャフト6の外径寸法以上の長さであることが好適である。ハブ9の弾性部9c有効長さEを長くすることにより、弾性部9cをシャフト6の溝6aに係合する際に弾性部9cを大きく撓らせることが可能となり、シャフト6の溝6aへの係合作業が容易となる。変形例3によれば、ハブ9の弾性部9cを大きく撓らせることが可能となり、シャフト6の溝6aへの係合作業が容易となる。
By increasing the number of slits, the effective length E (radial dimension) of the
以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, it cannot be overemphasized that the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiments. Further, it is apparent from the description of the scope of claims that embodiments with such changes or improvements can also be included in the technical scope of the present invention.
100 送風機
1 ケーシング
6 シャフト
8 インペラ
9 ハブ
9a 孔
9b スリット(切り欠き部)
9c 弾性部
10 羽根
11 ロータヨーク
100
Claims (4)
ケーシングと、
前記ケーシング内に配置されハブの外周部に複数の羽根を有するインペラと、を備え、
前記インペラが、
前記ハブの中央部に設けられ、シャフトが通る孔と、
前記孔の周辺領域に設けられ、前記シャフトの軸方向に弾性変形する弾性部と、
を有することを特徴とする送風機。 A blower,
A casing,
An impeller disposed in the casing and having a plurality of blades on the outer periphery of the hub,
The impeller is
A hole provided in the center of the hub, through which the shaft passes;
An elastic portion provided in a peripheral region of the hole and elastically deforming in an axial direction of the shaft;
A blower characterized by comprising:
前記弾性部と前記ロータヨークとの間に空隙を有することを特徴とする請求項1に記載の送風機。 Having a rotor yoke,
The blower according to claim 1, wherein a gap is provided between the elastic portion and the rotor yoke.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014221808A JP2016089653A (en) | 2014-10-30 | 2014-10-30 | Air blower |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014221808A JP2016089653A (en) | 2014-10-30 | 2014-10-30 | Air blower |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016089653A true JP2016089653A (en) | 2016-05-23 |
Family
ID=56016013
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014221808A Pending JP2016089653A (en) | 2014-10-30 | 2014-10-30 | Air blower |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016089653A (en) |
-
2014
- 2014-10-30 JP JP2014221808A patent/JP2016089653A/en active Pending
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