JP2017115796A - 遠心ファン - Google Patents

Abstract

【課題】結束バンドを用いてリード線を固定する構造において、作業性を改善した遠心ファンを提供する。【解決手段】モータベース５と、モータベース５の内側に固定されたモータと、モータベース５の内側からモータベース５の外側に引き出され、モータベース５の外周に結束バンド５３により固定されたリード線５２とを有し、モータベース５には、結束バンド５３を通す穴５４と穴５５が設けられ、穴５４から見て、穴５５が見通せる構造とする。【選択図】図３

Description

本発明は、配線の構造に特徴がある遠心ファンに関する。

家電機器、ＯＡ機器、産業機器の冷却、換気、空調、車両用の空調、送風などに広く用いられている送風機として、遠心ファンが知られている。従来の遠心ファンとして、ケーシングが上ケーシングと下ケーシングとからなり、上ケーシングと下ケーシングの間にインペラを収納し、インペラの回転に伴って吸い込み口から吸入した空気を上ケーシングと下ケーシングの間の側面に形成された吹き出し口から外方に向けて排出する遠心ファンが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の図７は遠心ファン下ケーシング２１を下側から見た図で、下ケーシング２１の凹部２３の側面には孔部２５が形成され、孔部２５には、特許文献１の図８に示されるように、コネクタ７１が取り付けられ、コネクタ７１はモータ６０への給電に用いられる。また、コネクタ７１に代えて、特許文献１の図１６に示すように、下ケーシング２１の凹部２３に配線孔４２５を形成し、モータ６０への給電に用いられるリード線４７１が配線孔４２５から引き出されてもよいことが記載されている。また、特許文献１には記載されていないが、下ケーシング２１の凹部２３の側面に形成された孔部２５からモータ６０への給電に用いられるリード線４７１を引き出す場合も想定される。

ここで、下ケーシング２１の凹部２３の側面に形成された孔部２５からモータ６０への給電に用いられるリード線４７１を引き出す場合、モータ６０から引き出されるリード線４７１に外力が加わった時、モータ６０に接続されたリード線４７１の端末がダメージを受け、場合によっては、リード線４７１の端末で断線が発生する虞がある。

これに対して、リード線固定用孔を形成し、リード線固定用孔に結束バンドを挿通してリード線をハウジングに固定すること方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１４−０１５８４９号公報（図７、図８、図１６） 特開２００５−２５６７４９号公報（図７）

特許文献２の図７には、フランジ部４ｅ２側に第二案内溝４ｄ２およびリード線固定用孔４ｇ３’’’を設けてここに結束バンド８を配置する構造が示されている。この構造は、リード線を簡単に固定できるが、結束バンド８を曲げてリード線固定用孔４ｇ３’’’に挿通するようにしなければならず、作業性が悪いという問題がある。
このような背景において、本発明は、結束バンドを用いてリード線を固定する構造において、作業性を改善した遠心ファンを提供することを目的とする。

本発明は、モータベースと、前記モータベースの内側に固定されたモータと、前記モータベースの内側から前記モータベースの外側に引き出され、前記モータベースの外周に結束バンドにより固定されたリード線とを有し、前記モータベースには、前記結束バンドを通す第１の開口および第２の開口が設けられ、前記第１の開口から見て、前記第２の開口が見通せる構造を特徴とする遠心ファンである。

本発明の態様として、前記リード線は、前記第１の開口と前記第２の開口の間において、前記結束バンドによって前記モータベースの外周に固定されている構造が挙げられる。

本発明において、前記第２の開口が前記第１の開口よりも大きいことは好ましい。

本発明の態様として、前記結束バンドが、一端に締め付け部を備え、他端が前記第２の開口から前記第１の開口に通されている構造が挙げられる。

本発明の態様として、前記モータベースには、リード線ホルダーが取り付けられ、前記モータベースの前記内側において、前記結束バンドが前記リード線ホルダーに当接している構造が挙げられる。

更に上記のリード線ホルダーに係る構成において、前記リード線が前記リード線ホルダーの外側に当接して固定されている構成が挙げられる。

本発明によれば、結束バンドを用いてリード線を固定する構造において、作業性を改善した遠心ファンが得られる。

実施形態の遠心ファンの断面図である。 図１に示す遠心ファンの部分拡大図である。 リード線を結束バンドで固定した構造を説明するための説明図である。 リード線を結束バンドで固定した状態を示す図である。 図４に示す状態を平面視した図である。 他の実施形態のモータベースを示す図である。 図６に示すモータベースにリード線を結束バンドで固定した状態を示す図である。

（１）遠心ファンの基本構造について
図１に実施形態の遠心ファン１が示されている。図２には、図１の一部が拡大表示されている。遠心ファン１の基本構造は、特許文献１に記載された構造と略同じである。すなわち、遠心ファン１は、ケーシング２を備えている。ケーシング２は、上ケーシング３と下ケーシング４から構成されている。上ケーシング３と下ケーシング４の間には、インペラ８が回転可能な状態で収納されている。インペラ８の回転に伴って吸い込み口３５から空気が吸入され、この空気は羽根１０の間を通過して上ケーシング３と下ケーシング４の間に介装された支柱７を除いた側面に形成された吹き出し口３６からケーシング２の外方に向けて排出される。

インペラ８は、モータ２１によって駆動され回転する。モータ２１は、モータベース５の内側に形成された凹部５ａの底面に装着されている。モータ２１は、ステータ２２とステータ２２に対して回転するロータ１５を備えたアウターロータ型のブラシレスＤＣモータである。ステータ２２は電磁鋼鈑等で構成される薄板状のコアを所定枚数、積層してなるステータコア２３と、ステータコア２３の軸方向両側から装着された樹脂製の上インシュレータ２４ａと下インシュレータ２４ｂからなるインシュレータ２４と、インシュレータ２４を介してステータコア２３のティースに巻回されたコイル２５とから構成されている。下インシュレータ２４ｂには、回路基板３０が装着され、回路基板３０は凹部５ａの中に収納されている。

ステータコア２３を構成するコアは、環状の環状ヨークと、環状ヨークから径外方に延在する複数のティースを備えている。このコアを積層させてステータコア２３が構成されている。ステータコア２３の中央部には開口が形成され、この開口に軸受保持部２６が嵌合することで、軸受保持部２６の外側にステータ２２が配設された構造が得られている。

軸受保持部２６の内側には、軸受２７，２８が装着され、軸受２７，２８によりシャフト１６が回転可能に支持されている。シャフト１６は、ロータ１５の一部を構成している。すなわち、ロータ１５は、シャフト１６と、シャフト１６に装着されたボス１７部と、ボス部１７に装着されたカップ状態のロータヨーク１８と、ロータヨーク１８の内側に固着された環状のマグネット１９と、から構成されている。ここで、ロータヨーク１８は、ボス部１７にカシメ固着されている。

ロータ１５には、インペラ８が結合している。インペラ８は、環状のシュラウド９と複数の羽根１０と主板１１から構成されており、羽根１０と主板１１は樹脂の一体成形にて形成されている。羽根１０は、主板１１から軸方向に立設し、回転方向に対して後向きに湾曲傾斜した形状を有し、回転方向に対して後向き羽根（いわゆる、ターボ型）である。羽根１０は、全て同じ形状であり、羽根１０と環状のシュラウド９とは、例えば超音波溶着によって結合されている。

インペラ８の主板１１は、内周側と外周側との間に傾斜面１１ａを有している。つまり、インペラ８の内周側は軸方向上方に位置し、インペラ８の外周側は軸方向下方に位置し、この内周側と外周側との間に傾斜面１１ａを有している。

インペラ８とロータ１５とは、以下のようにして結合されている。まず、環状のフランジ２０がロータヨーク１８の外周面に、例えば抵抗溶接によって溶着されている。そして、主板１０の内周側の下面には一体成形にて形成したピン（図示省略）が設けられ、このピンをフランジ２０に形成した貫通穴に嵌合させ、ピンの先端を熱で潰して熱カシメすることで両者を結合し、ロータ１５にインペラ８が装着されている。

上ケーシング３の上面側には複数の凹部３ａ（肉盗み部分）が形成されており、上ケーシングの外周には径外方に延在するフランジ部４０（図３参照）が形成されている。フランジ部４０には軸方向下方に突出する支柱７が一体に形成されている。上ケーシング３と下ケーシング４の結合は、上ケーシング３と下ケーシング４の間に支柱７を介装し、支柱７をねじ等の締結材で下ケーシング４に締結することで行われている。

この例では、上ケーシング３とフランジ部４０と支柱７は樹脂の射出成型により一体に成形され、上ケーシング３と下ケーシング４との結合は支柱７に形成した下穴にタッピンねじを締め付けることで行われている。なお、締結手段はこれに限定されない。例えば、下ケーシング４側からねじ（またはボルト）を支柱７の貫通穴に挿通し、上ケーシング３側からナットで固定する構成であっても勿論よい。

下ケーシング４は、金属製（例えば、鉄板を加工することで得た）のモータベース５と、樹脂製のベースプレート６とから構成されており、両者を重ね合わせて下ケーシング４が形成されている。モータ２１は、モータベース５に形成した凹部５ａの底面に装着され、ベースプレート６の外周端には下方に延在するエッジカバー部６ａが形成されており、このエッジカバー部６ａの内側にモータベース５の外周端が当接している。

（２）特徴
図３（Ａ）には、遠心ファン１のケーシングにリード線５２を結束バンド５３で固定した状態が示されている。図３（Ａ）のリード線５２の部分を拡大したものが図３（Ｂ）である。図３（Ｃ）には、穴５４，５５の部分を側面の方向から見た状態が示されている。図３（Ｄ）には、穴５５の部分を図３（Ｃ）と９０°異なる方向（円筒部５ｃの外周の接線方向）から見た状態が示されている。

モータベース５は、窪んだ構造を構成する有底円筒形状の有底円筒部５ｂを有している。有底円筒部５ｂは、軸長の短い円筒部５ｃと底部５ｄを有している。有底円筒部５ｂの内側には、凹部５ａ（図１，図２参照）が形成されている。凹部５ａには、モータ２１が固定され、回路基板３０が収納されている。回路基板３０には、コイル２５に駆動電流を供給するための回路が搭載され、回路基板３０には、リード線５２が接続されている。リード線５２は、図３（Ａ）および（Ｂ）に示すように、モータベース５の内側から引き出され、樹脂製の結束バンド５３によってモータベース５の有底円筒部５ｂの円筒部５ｃの外周に固定されている。

結束バンド５３は、樹脂製で細長い帯状を有し、一端に他端を通すことで抜けなくなる構造の締め付け部５３ａを備えている。締め付け部５３ａに他端を通し、締め付け部５３ａから突出した他端を引っ張ることで、輪が締まり結束バンド５３の内径が小さくなる。結束バンドとしては、例えば「インシュロックタイ」（登録商標）を用いることができる。

モータベース５の円筒部５ｃには、結束バンド５３を通すための２カ所の穴５４，５５が設けられている。穴５４，５５は、結束バンド５３を挿入しやすいように周方向における寸法が幅広の矩形形状の穴となっている。穴５４，５５は結束バンド５３を挿入する角度から見た時、貫通孔となっている。すなわち、穴５４から穴５５（または穴５５から穴５４）が見通せる構造となっている。なお、結束バンド５３を通した状態では、結束バンド５３に遮られて穴５４から穴５５を見通せない場合も有り得るが、この場合は、結束バンド５３を装着しない状態で穴５４から穴５５が見通せればよい。

穴５５は穴５４に比較して、周方向の幅が大きい寸法に設定されている。結束バンド５３は、穴５４から有底円筒部５ｂの内側に入り、穴５５から有底円筒部５ｂの内側から外側に出、リード線５２を円筒部５ｃの外周との間で挟むようにして、締め付け部５３ａで輪を結んでいる。締め付け部５３ａで結束バンド５３を締め付けることで、リード線５２が穴５４と穴５５の間の円筒部５ｃの外周に押し付けられて固定されている。また、穴５４，５５は、作業性を高めるために、締め付け部５３ａが通過できない寸法に設定されている。

結束バンド５３は、その装着作業時にその端部を相対的に周方向における幅が小さい穴５４から入れ、相対的に周方向における幅が大きい穴５５から出す。この際、結束バンド５３の端部を穴５４に差し込む角度（円筒部５ｃの接線方向に略一致する方向）から、穴５４を見ると、穴５４を通して穴５５が見える構造となっている。このため、結束バンド５３を穴５４から穴５５に通し易い。

図３の状態を得る工程について説明する。まず、リード線ホルダー５１が取り付けていない状態を得る。この状態では、モータベース５のリード線ホルダー５１が取り付けられるべき部分が開口となっており、そこからリード線５２が引き出された状態となっている。勿論、結束バンド５３は、まだ装着されていいない。

次に、リード線ホルダー５１の開口部５１ａにリード線５２を通し、モータベース５に形成された開口にリード線ホルダー５１を取り付ける。そして、バンド５３を穴５４から穴５５に通す。結束バンド５３は、樹脂製であり、特に力を加えない状態で略直線状を有している。ここで、穴５４から穴５５が見通せるので、直線形状を有した結束バンド５３を穴５４から押し込み、穴５４から出す作業は行い易い。また、穴５５が穴５４よりも相対的に大きいので、穴５５から結束バンド５３の先端をモータベース５の外に出し易い。

穴５４から穴５５に結束バンド５３を通したら、リード線ホルダー５１から出たリード線５２を円筒部５ｃにそって図示する状態で引き回し、結束バンド５３により円筒部５ｃの外周にリード線５２を固定する。この際、図４に示すように、結束バンド５３はリード線ホルダー５１の内側に一体に形成された突起５１ｂに当接し、突起５１ｂを介して締め付けられる。突起５１ｂの一方端には径方向に延在するフランジ５１ｃが一体に形成されている。このフランジ５１ｃは、結束バンド５３を突起５１ｂの位置にガイドすると共に、結束バンド５３が上方に移動、換言すれば、結束バンド５３がインペラ８側に移動してインペラ８に接触することを防止するガイド部として機能する。そして、結束バンド５３が備える締め付け部５３ａを利用して、結束バンド５３の締め付けを行う。こうして、図３（Ａ）および（Ｂ）の状態が得られ、リード線５２がモータベース５の側面に固定される。

図５は、図４に示す状態を平面視した図である。図５に示すように、結束バンド５３は、モータベース５の２つの穴５４,５５と、リード線ホルダー５１の突起５１ｂの３箇所で保持されるため、安定した固定状態が得られる。

図３の構造によれば、結束バンド５３を曲げることなく、まっすぐに挿入して穴５４，５５に通すことができる。つまり、結束バンド５３を穴５４，５５に挿入する際の作業性を高くできる。また、周方向における寸法が相対的に小さな穴５４から結束バンド５３を入れ、周方向における寸法が相対的に大きな穴５５から結束バンド５３を出すようにすることで、結束バンド５３をモータベース５の内側に通す作業が行い易い。以上の理由により、図３（Ａ）および（Ｂ）に示す状態を得る作業、すなわちリード線５２の固定作業が容易になる。なお、穴５４，５５の形状は、両端が丸みを有した形状の周方向に延在した長孔であってもよい。

図６は、モータベース５の別の実施形態を示す図である。図３に示すモータベース５では、リード線ホルダー５１を取り付けるための開口が穴５４と穴５５の間の位置まで達していない。このため、結束バンド５３で固定されたリード線５２は穴５４と穴５５の間の金属製のモータベース５の円筒部５ｃの外周に当接して固定される。これに対して、図６に示すモータベース５では、リード線ホルダー５１を取り付けるための開口５ｅが穴５４と穴５５の間の位置まで形成されている。このため、この開口５ｅにリード線ホルダー５１を取り付けた後、図３に示す実施形態と同様に、リード線ホルダー５１の開口部５１ａから引き出されたリード線５２を、穴５４と穴５５に挿入した結束バンド５３で固定するが、図７に示すように、結束バンド５３で固定されたリード線５２は穴５４と穴５５の間に位置するリード線ホルダー５１に当接して固定される。このため、リード線５２が金属製のモータベース５に直接接触することを回避できる。なお、図７では、リード線ホルダー５１の内周側については図示していないが、図５に示すリード線ホルダー５１と同様、リード線ホルダー５１の内側には一体に形成された突起５１ｂと径方向に延在するフランジ５１ｃを備えている。

１…遠心ファン、２…ケーシング、３…上ケーシング、４…下ケーシング、５…モータベース、５ａ…凹部、５ｂ…有底円筒部、５ｃ…円筒部、５ｄ…底部、５ｅ…開口、７…支柱、８…インペラ、９…シュラウド、１０…羽根、１１…主板、１５…ロータ、１６…シャフト、１７…ボス部、１８…ロータヨーク、２１…モータ、２２…ステータ、２３…ステータコア、２４ａ…上インシュレータ、２４ｂ…下インシュレータ、２５…コイル、２６…軸受保持部、２７…軸受、２８…軸受、３０…回路基板、５１…リード線ホルダー、５１ａ…リード線ホルダーの開口部、５１ｂ…突起、５１ｃ…フランジ、５２…リード線、５３…結束バンド、５４…穴、５５…穴。

Claims (6)

1. モータベースと、
   前記モータベースの内側に固定されたモータと、
   前記モータベースの内側から前記モータベースの外側に引き出され、前記モータベースの外周に結束バンドにより固定されたリード線と
   を有し、
   前記モータベースには、前記結束バンドを通す第１の開口および第２の開口が設けられ、
   前記第１の開口から見て、前記第２の開口が見通せる構造を特徴とする遠心ファン。
2. 前記リード線は、前記第１の開口と前記第２の開口の間において、前記結束バンドによって前記モータベースの外周に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の遠心ファン。
3. 前記第２の開口は前記第１の開口よりも大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の遠心ファン。
4. 前記結束バンドは、一端に締め付け部を備え、他端が前記第２の開口から前記第１の開口に通されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の遠心ファン。
5. 前記モータベースには、リード線ホルダーが取り付けられ、
   前記モータベースの前記内側において、前記結束バンドが前記リード線ホルダーに当接していることを特徴とする請求項１乃至４いずれか一項に記載の遠心ファン。
6. 前記リード線が前記リード線ホルダーの外側に当接して固定されていることを特徴とする請求項５に記載の遠心ファン。

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