JP2572460B2 - 送風機用ファン - Google Patents

送風機用ファン

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JP2572460B2 JP1281499A JP28149989A JP2572460B2 JP 2572460 B2 JP2572460 B2 JP 2572460B2 JP 1281499 A JP1281499 A JP 1281499A JP 28149989 A JP28149989 A JP 28149989A JP 2572460 B2 JP2572460 B2 JP 2572460B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は送風機用ファンに関するもので、例えば自動
車用ラジエータに冷却風を送る冷却ファンとして用いて
有効である。
〔従来の技術〕
近年、自動車用冷却装置として用いられるファン装置
に於いて、エンジンの高出力化に伴うエンジン発熱量増
加などにより、必要とされるファン送風量も増大の傾向
にある。そして、これに対応する為ファン径も大径化し
てきている。
ここで、従来、ファンのバランスについてはファン製
造工程に於ける種々の加工精度(例えば型加工精度)を
向上させ、許容域内にバランスを保ってきたが、近年の
ファンの大径化により、ファン自体の重量増加及び寸法
精度の低下を生じており、所定のバランスを確保する事
が困難となってきた。
又、許容しうるアンバランス量も近年の自動車の快適
性,静粛性追求を背景に極小化のニーズが高まってお
り、大風量かつ低アンバランスなるファンを提供する事
が必要となってきた。
そこで、ファンのバランス調整手段としては、例え
ば、実開昭60−36599号公報及び実開昭63−183500号公
報等に開示されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら実開昭60−36599号公報のものにおいて
は、ファンのバランスを調整するためにバランスウェイ
トを用い、このバランスウェイトとしてワッシャを使用
している。そしてワッシャをねじ締めにて固定している
が、ファンに生じているアンバランス量に応じて複数枚
のワッシャを組合せなければならない。よって、作業性
が悪いという問題があった。
また、バランスウェイトを固定するねじ穴は、間欠的
に形成してあるので、必ずしもねじ穴がファン中心に対
し偏重心位置が正反対の位置にあるとは限らなかった。
そのため、厳密にバランスを調整するには、偏重心の位
置と、ねじ穴の位置を考慮し複数のねじ穴に、ワッシャ
の枚数を変えて固定しなければならない。よって、工数
がかかりまた、バランスも取りにくいという問題があっ
た。
実開昭63−183500号公報のものにおいては流体を中空
体に封入しファン回転による遠心力により流体を移動さ
せバランスを向上させている。そのため、ファンが停止
している状態に於いては、逆に封入流体によるアンバラ
ンスを生じている。従って、ファン回転開始時の振動は
増大することになる。特に自動車のラジエータ冷却ファ
ンでは、冷却水温を感知してON−OFF制御する方式が広
く用いられており、起動時の振動はモータの耐久性に影
響する。また、起動時の振動を考慮し封入する流体量を
減らすことも考えられるが、ファンに生じるアンバラン
ス量はファンによって異なるため、一概には流体量を減
少させることはできない。
又、封入する流体を自動車用として用いる場合、寒冷
地での使用環境を考慮する必要があり、低温時に於い
て、凍結したり粘度が高くなって流体の移動に支障を来
すものでは、アンバランスを生じてしまう。そのため、
流体の凍結あるいは粘度の硬化のままファンが回転する
と逆に振動,騒音の発生原因となってしまうので、封入
する流体が限られる。従って、種々の環境に対応するこ
とができる流体を使用しなければならないため、コスト
が高くなるという問題があった。
本発明は安価で簡単な構成により、確実にファンの回
転のアンバランスを減少させるとともに、作業性の良好
な送風機用ファンを提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
ボス部に設けられた第1の側壁と第2の側壁とによっ
て形成される溝に、ファンのバランスを調整するバラン
スウェイトを係止させるという技術的手段を採用する。
〔作用〕
ファンの重心位置がファンの中心に対してずれている
場合、第1の側壁と第2の側壁とによって、形成される
溝にバランスウェイトが係止されることにより、ファン
重心位置がファンの中心に近づき、ファンの回転バラン
スが保持される。
〔発明の効果〕
以上示したように、本発明ではファンのバランスが崩
れている場合、溝にバランスウェイトを係止させること
により、ファンの回転のアンバランスを減少することが
できる。従って安価で簡単な構成により確実にファンの
回転バランスを取ることができる。また、バランスウェ
イトを溝に係止させるだけで良いため、作業性の向上さ
せることができる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。
第3図及び第4図中符号100は円筒形状を有するボス
部で、ボス部100の中心部には孔が形成されている。こ
の孔にAl等によって形成された金属製のインサート200
が嵌着される。そして、インサートには例えば電動モー
タの出力軸が連結される。
また、ボス部100の外周には複数(本実施例では7枚
であるが、これらに限られるものではない。)のファン
ブレード300が一体的に成形されている。尚、ボス部100
とファンブレード300によって送風機用ファンが形成さ
れている。
これらのボス部100及びファンブレード300はポリプロ
ピレン,ナイロン等の樹脂材を主体として成形されてい
る。
次にボス部100について詳述する。
ボス部100の底面部102にはその最外周部より底面部10
2にほぼ垂直に伸びる環状のボス外周壁(第1の側壁)1
03が形成されている。このボス外周壁103にファンブレ
ード300が一体的に取付けられている。ボス外周壁103の
内周側には底面部102よりほぼ垂直に伸びる環状のリブ
(第2の側壁)104が形成されている。
ボス外周壁103とリブ104によって環状溝105が形成さ
れている。
また、リブ104の内周側には底面部102よりほぼ垂直に
伸び、モータ軸を覆うための環状のカバー部106が形成
されている。
ここで、第1図及び第2図に示すようにボス外周壁10
3とリブ104との間に形成された環状溝105は一定の間隙
Sを有し、環状溝105にはファンのバランスを調整する
ためのバランスウェイト(以下、バランサという)400
が挿入されている。バランサ400はステンレス鋼,工具
鋼等の略長方形状の板ばね材からなり、略V字状に折り
曲げ形成され巾T1を有する。(第5図参照) このバランサ400を環状溝105に挿入する際、バランサ
400をたわませ、T2(<T1)に縮める。このときに生ず
るたわみ量(=T1−T2)によってばね反力が発生するた
めバランサ400を溝105内に固定することができる。
ばね反力はバランサ400を環状溝104に係止させるた
め、最低限、ファン回転による遠心力及び車両の振動等
バランサ2に加わる外力以上であれば良く、この条件を
満たす様、バランサ2の材質,板厚,V字部形状及びたわ
み量を適宜決めれば良い。
そしてバランサ400を溝105内に係止する際、遠心力の
加わるボス外周壁103にバランサ400の少なくとも2点、
すなわち、バランサ400の外側支持部401,402が接してい
る。また、リブ104にはバランサ400の内側支持部403が
接しているが、複数箇所において接するようにしてもよ
い。
また、軸方向については、バランサ400のばね反力及
びバランサ400のボス外周壁103及びリブ104への接触
(各支持部の接触)により楔効果を有している。
従って、バランサ400はファン回転による遠心力及び
車両の振動等に対して安定しており、ファンの回転バラ
ンスが崩れることはほとんどない。
尚、バランサ400は、調整するアンバランス量に応じ
て質量を増減させるため、第6図に示すようにB寸法ま
たはC寸法を可変とする。
また、バランサ400の挿入位置は第7図に示すように
ファンの偏重心位置G(ファン中心Oからの偏心量e)
とファン中心Oに対して反対側の位置A(ファン中心O
からの距離はrで一定である)である。尚、第7図中、
Wはファン質量でmはバランサの質量である。
次にファンのバランスについて説明する。ファンのバ
ランスをとるためバランス検出装置を用い、偏重心方向
とアンバランス量U1について測定する。そして、バラン
サ400をアンバランスU1に応じて選択するが、バランサ4
00によるバランス調整量Mはバランサ400の質量mx装着
半径rである。装着半径rはバランサ400を環状溝105に
装着するので一定である。従って、バランサ400の質量
m=ファンアンバランス量U1/バランサ装着半径rと
し、ファンの偏重心位置とファン中心に対し正反対方向
に装着すればバランスは釣合う事になる。しかし量産に
おいて個々のアンバランス量に合ったバランサを用意す
る事は困難である。そこで第8図に示す如く許容される
アンバランス量x及びバランサ自身の質量mのばらつき
等を考慮し、種々のばらつきによるバランス調整量の変
動yより数段階の水準を設定する様にした。
以下水準の設定例について説明する。
バランサ400をファンの偏重心方向とファン中心に対
し正反対方向に装着した後のファンアンバランス量U2
は、初期アンバランス量U1とバランサ400によるバラン
ス調整量Mとの差U1−Mにて表わされる。そして、この
U1−Mが許容アンバランス量xより小であれば良いた
め、バランス調整範囲z=許容アンバランス量x−バラ
ンス調整量の変動yとし、水準Iは許容アンバランス量
x+バランス調整範囲zとする。水準II,III以降は、水
準位置に2zずつ加えた値とすれば最小の水準数でかつ斜
線部の範囲で確実に許容アンバランス量x以内に収める
事が出来る。
尚、各水準のバランス調整量とするために本発明で
は、第6図におけるバランサ400のBまたはC寸法を変
動させ質量mを所定値に調整する。よって、バランサ40
0の成形型を共通化させることができるため材巾の変更
のみで複数の水準のバランサを作成することができる。
尚、C寸法を変動させた場合は、ファンボス外周内面と
の接触部(第1図中符号401,402)の間隔が変動しバラ
ンサのたわみ量が変動するので、B寸法を変動させる方
が望ましい。
以上示したようにアンバランス量の大小に関わらず、
装着するバランスウェイトは1個で済み装着作業におい
ても、本発明のバランスウェイトはバランスウェイト自
身に係止機能を有しており、別部品を用いてねじ締めす
る必要もなく作業性が向上する。
又、バランスウェイトの水準も、同一型を用いて製作
出来るので安価とすることができ、またファン成形型の
作製においては、アンバランスに対する型加工精度の追
求,調整を省略出来、型加工費,製作時間が低減出来る
ため、バランスの良好な送風機のファンを安価に提供す
る事が出来る。
また、バランスウェイトの装着部位をファンボス内部
としているので、外観上、目立つ事もない。
尚、バランサ400のB寸法は、第9図及び第10図に示
すように等辺にて変動させても良い。
また、バランサの最小調整バランス(水準I)が小さ
くて、単なる板形状ではV字形状を形成出来ない場合
は、第11図及び第12図に示すようにバランサ400に切欠
き部410を設けても良い。
さらに調整するファンアンバランス量が、広範囲とな
り、1桁以上の格差がある場合、上位桁の単位量でバラ
ンサの水準を設け、上位桁と下位桁のバランサを適宜組
合せても良い。例えば、ファンアンバランス量が250g・
mmの場合、調整バランス量100g・mmのバランサを設定
し、同バランサ2個と残る50g・mmに見合った水準のバ
ランサ1個を組合せれば良い。この場合、第8図中の水
準I,II,III…は100g・mm迄の範囲で設定すれば良い。
また、一実施例では溝は環状としたが、環状でなく、
部分的に形成しても良い。
また、一実施例では電動ファンとしたが油圧等によっ
て駆動されるファンを用いても良い。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第4図は本発明一実施例を示す図で、第1図
は要部拡大正面図、第2図は要部拡大断面図、第3図は
正面図、第4図は第3図のIV−IV断面図、第5図及び第
6図は本発明一実施例に用いられるバランサを示す図
で、第5図は側面図、第6図は底面図、第7図はバラン
サの取付位置を示す模式図、第8図はバランサのアンバ
ランス量を示す特性図、第9図及び第10図はバランサの
他の例を示す図で、第9図は底面図、第10図は側面図、
第11図及び第12図はバランサのさらに他の例を示す図
で、第11図は底面図、第12図は第11図のXII−XII断面図
である。 100……ボス部,103……ボス外周壁(第1の側壁),104
……リブ(第2の側壁),105……溝,300……ファンブレ
ード,400……バランスウェイト。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ボス部とこのボス部の外周に配設された複
    数のファンブレードからなる送風機用ファンにおいて、 前記ボス部に設けられ、前記ファンの回転方向に沿って
    環状に形成された第1の側壁と、 前記ボス部であって、前記第1の側壁の内周に沿って環
    状に設けられ、前記第1の側壁とともに溝を形成する第
    2の側壁と、 前記溝の内部に係止され、前記ファンの回転バランスを
    調整するバランスウエイトとを備え、 前記溝部はファン回転軸方向のみに開口するものであ
    り、 前記バランスウエイトは弾力性を有し、ファン回転軸方
    向から前記溝部内に挿入され、その弾性力にて前記バラ
    ンスウエイトの一部が第1の側壁の内周壁面及び第2の
    側壁の外周壁面に押圧係止されることを特徴とする送風
    機用ファン。
  2. 【請求項2】前記溝は前記ボス部の回転方向全周に形成
    されていることを特徴とする請求項1記載の送風機用フ
    ァン。
  3. 【請求項3】前記溝は前記ボス部の回転方向の一部に形
    成されていることを特徴とする請求項1記載の送風機用
    ファン。
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EP3885582A1 (de) * 2008-09-08 2021-09-29 Robert Bosch GmbH Motorkühlungsgebläse mit dynamischem unwuchtausgleich

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