JP4491903B2 - 送風装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送風装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、機器の小型化、電子化により、電気回路の高密度実装が盛んに使用されるようになってきた。これに伴い電子機器の発熱密度も増加するため、機器冷却用に送風装置が使用されている。
【０００３】
従来の送風装置は、図３に示すように電機子巻線を備えた突極１ａを有するステータ１と複数極に着磁された永久磁石２ａを有するロータ２から構成される永久磁石モータ３によって複数の翼４ａをもつファン４が駆動され、その外周にはハウジング５が配置されており、モータ部とハウジングは複数のスポーク６で固定されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ステータコアを加工する場合の加工歪やコア磁性材料の組成の偏りによりステータコアの磁気特性が各突極によって異なることがあり、この歪のためステータの突極とロータ磁極の位置、電流の通電状態が同じであっても突極により発生トルクに差が生じる。このようなステータ部分の歪によって生じるトルクの変動は、ロータ一回転に対してロータ磁極数回起きる。このトルクの変動が加振源となりモータの振動、騒音が生じていた。また、ファンを回転させた場合、一回転あたりファン翼数回の振動が生じる。ここで、ロータの回転周波数を一次とし、ロータが一回転するのに対する変動の回数を振動の次数と呼ぶと、ステータ歪が原因で生じる振動の次数と同数または約数、倍数の翼を取り付けるとステータ歪によって生じる振動と翼の回転によって生じる振動の次数が一致し、振動が大きくなるという問題が生じていた。ここで、従来例ではロータ磁極数が４、ファン翼数が６なので、振動の基本次数は４と６の最小公倍数の１２次となる。
【０００５】
また、ロータ部分においてもロータフレームや永久磁石の機械的歪、永久磁石の着磁歪、軸と軸受との組み立て歪による偏心などによりロータ永久磁石からステータ巻線に鎖交する有効磁束量が各磁極によって異なる。すなわち、各磁極によって発生トルクが異なるので、これが回転の歪を起こし振動の原因となっていた。このロータ歪に起因する振動は、ロータ一回転に対してステータ突極数回生じる。この振動の次数と同数または約数、倍数の翼を取り付けるとロータ歪によって生じる振動と翼の回転によって発生する振動の次数が一致し、振動が大きくなるという問題が生じていた。ここで、従来例ではステータ突極数が４、ファン翼数が６なので振動の基本次数は４と６の最小公倍数の１２となる。
【０００６】
さらに、永久磁石モータではロータ永久磁石から発生する磁束がステータコアに鎖交されるが、ステータコアが突極形状をしているためロータの回転位置によって磁気抵抗が変動し、そのため、ロータにはコギングトルクと呼ばれる、磁気抵抗の変化率に比例したトルクが発生する。このコギングトルクはステータコアの突極とロータ磁極の位置関係によって変動するもので、ロータ一回転に対してステータ突極数とロータ磁極数の最小公倍数回の変動を生じ、モータの加振力となっていた。この振動と同数または約数、倍数の翼を取り付けるとコギングトルクによって生じる振動と翼の回転によって発生する振動の次数が一致し、ファンの振動が大きくなるという問題が生じていた。ここで、従来例ではステータ突極数が４、ロータ磁極数が４、ファン翼数が６なのでコギングトルクの基本次数はステータ突極数とロータ磁極数の最小公倍数の４次となり、振動の基本次数は４と６の最小公倍数の１２次となる。
【０００７】
送風装置ではファンが取り付けられたモータがスポークを介してハウジングに固定されているため、モータやファンで発生した振動がスポーク、ハウジングに伝播する。したがって、送風装置の振動にはスポークやハウジングの形状も大きく関わってくる。
【０００８】
送風装置の振動を低減させる方法として、部品の精度向上、加振源であるコギングトルクの低減、各部品の形状の最適化などが挙げられるが、モータ部とファン部各々の振動源を低減してもこれらの組み合わせによっては送風装置全体としての振動が低減されない場合があった。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、騒音、振動の低い送風装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明は、電機子巻線を備えたＭ個の突極を有する鉄心で構成したステータ部と、前記ステータ磁極面と対向して回転可能に配置されるＰ個の磁極をもつ永久磁石を備えたロータ部とからなり、このモータによってＮ枚の翼をもつファンを回転させ、ファンの外周にＱ個の辺をもつ多角形のハウジングが配置されており、ハウジングとモータ部分がＲ本のスポークで固定されている送風装置において、それぞれの数の組み合わせの最小公倍数を大きくしたものである。
【００１１】
上記手段によって、振動の次数を上げる、すなわち振動のエネルギーを低減し、送風装置の振動や騒音を抑制することができる。また、電子機器として、例えばパーソナルコンピュータなどに上述の送風装置を備えた場合には、電子機器としての静音化を図ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
上記課題を解決するために本発明は、電機子巻線を備えたＭ個の突極を有する鉄心で構成したステータ部と、前記ステータ磁極面と対向して回転可能に配置されるＰ個の磁極をもつ永久磁石を備えたロータ部とからなり、このモータによってＮ枚の翼をもつファンを回転させ、ファンの外周にＱ個の辺をもつ多角形のハウジングが配置されている送風装置において、ｍＱ＝ｎＰ±１（ｍ、ｎはどちらかがもう一方の因数となる自然数）を満たすものである。
【００２４】
さらに、本発明は上記送風装置を内蔵した電子機器である。
【００２５】
ここで、ｍ、ｎはどちらかがもう一方の因数となる自然数である。
【００２６】
このように上記構成の送風装置では、騒音、振動を抑制することができる。
【００２７】
【実施例】
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００２８】
（実施例１）
図１に示すように本実施例の送風装置は、多数の突極１ａを有するステータ１と、この磁極面に対向してギャップを介して配設した永久磁石２ａを備えたロータ２とからなるモータ３を駆動源として、ロータフレーム２ｂに取り付けられた複数の翼４ａをもつファン４を回転させ、ファン４の外周にＱ個の辺をもつ多角形のハウジング５が配置されており、ハウジング５とモータ３がＲ本のスポーク６で固定されているものである。本実施例ではステータ突極数Ｍとファン翼数ＮがｍＮ≠ｎＭ（ｍ、ｎはどちらかがもう一方の因数となる自然数）を満たすようにした。ここで、従来例ではステータ突極Ｍ数が４、ファン翼数Ｎが６なので、ロータの歪とファン翼による振動の基本次数は４と６の最小公倍数の１２となるが、本実施例ｍＮ≠ｎＭを満たす一例として、図１に示すようにステータ突極Ｍを４、ファン翼数Ｎを７にすると振動次数は２８次となり、大幅に振動周波数の次数を上げ、振動を抑制することができる。
【００２９】
このように、ステータ突極数Ｍがファン翼数Ｎの倍数にならないように、また、ファン翼数Ｎがステータ突極数Ｍの倍数にならないようにステータ突極数Ｍとファン翼数Ｎを選定することによってロータの歪や偏心に起因する振動とファン翼に起因する振動の次数の一致を避け、ファンの振動の次数を上げるものである。この場合ファンの振動はロータ歪、ファン翼それぞれに起因する振動よりも次数が高いので振動エネルギーは小さくなる。したがって、上記構成によるとロータの歪や偏心によって生じる振動とファン翼によって生じる振動を抑制することができる。また、ステータ突極数Ｍとファン翼数ＮがｍＮ＝ｎＭ±１を満たすように選定するとステータ突極数Ｍとファン翼数Ｎの最小公倍数をさらに大きくすることができる。例えば、図２に示すようにステータ突極数を６、ファン翼数を７にすると振動周波数は４２次まで上がり、振動をさらに抑制することができる。
【００３０】
（実施例２）
本実施例ではロータ磁極数Ｐとファン翼数ＮがｍＮ≠ｎＰ（ｍ、ｎはどちらかがもう一方の因数となる自然数）を満たすようにした。ここで、従来例ではロータ磁極数Ｐが４、ファン翼数Ｎが６なので、ステータ歪とファンの翼による振動の基本次数は４と６の最小公倍数の１２となるが、本実施例ｍＮ≠ｎＰを満たす一例として、図１に示すようにロータ磁極数Ｐを４、ファン翼数Ｎを７にすると振動次数は２８次となり、大幅に振動周波数の次数を上げ、振動を抑制することができる。
【００３１】
このように、ロータ磁極数Ｐがファン翼数Ｎの倍数にならないように、また、ファン翼数Ｎがロータ磁極数Ｐの倍数にならないようにロータ磁極数Ｐとファン翼数Ｎを選定することによってステータ歪に起因する振動とファン翼に起因する振動の次数の一致を避け、ファンの振動の次数を上げるものである。この場合ファンの振動はステータ歪、ファン翼それぞれから生じる振動よりも次数が高いので振動エネルギーは小さくなる。したがって、上記構成によるとステータ歪によって生じる振動とファン翼によって生じる振動を抑制することができる。また、ロータ磁極数Ｐとファン翼数ＮがｍＮ＝ｎＰ±１を満たすように選定するとロータ磁極数Ｐとファン翼数Ｎの最小公倍数をさらに大きくすることができる。例えば、図２に示すようにロータ磁極数Ｐを６、ファン翼数Ｎを７にすると振動周波数は４２次まで上がり、振動をさらに抑制することができる。
【００３２】
（実施例３）
本実施例ではステータ突極数Ｍとロータ磁極数Ｐの最小公倍数Ａとファン翼数ＮがｍＮ≠ｎＡ（ｍ、ｎはどちらかがもう一方の因数となる自然数）を満たすようにした。ここで、従来例ではステータ突極数Ｍが４、ロータ磁極数Ｐが４、ファン翼数Ｎが６なので、コギングトルクの変動すなわちステータ突極数Ｍとロータ磁極数Ｐの最小公倍数Ａは４次となり、コギングトルクとファン翼の振動の基本次数は４と６の最小公倍数の１２となるが、本実施例ｍＮ≠ｎＡを満たす一例として、図１に示すようにステータ突極数Ｍを４、ロータ磁極数Ｐを４、ファン翼数Ｎを７にすると振動次数は２８次となり、大幅に振動周波数の次数を上げ、振動を抑制することができる。
【００３３】
このように、コギングトルクの次数Ａがファン翼数Ｎの倍数にならないように、また、ファン翼数Ｎがコギングトルクの次数Ａの倍数にならないようにステータ突極数Ｍ、ロータ磁極数Ｐとファン翼数Ｎを選定することによってコギングトルクに起因する振動とファン翼に起因する振動の次数の一致を避け、ファンの振動の次数を上げるものである。この場合ファンの振動はコギングトルク、ファン翼それぞれから生じる振動よりも次数が高いので振動エネルギーは小さくなる。したがって、上記構成によると永久磁石モータに特有のコギングトルクによって生じる振動とファン翼によって生じる振動を抑制することができる。また、コギングトルクの次数Ａとファン翼数ＮがｍＮ＝ｎＡ±１を満たすように選定するとコギングトルクの次数Ａとファン翼数Ｎの最小公倍数をさらに大きくすることができる。例えば、図２に示すようにステータ突極数Ｍを６、ロータ磁極数Ｐを６、すなわちコギングトルクの次数を６、ファン翼数Ｎを７にすると振動周波数は４２次まで上がり、振動をさらに抑制することができる。
【００３４】
（実施例４）
本実施例ではステータ突極数Ｍとファン外周に設けられた多角形のハウジングの辺数ＱがｍＱ≠ｎＭ（ｍ、ｎはどちらかがもう一方の因数となる自然数）を満たすようにした。ここで、従来例ではステータ突極数Ｍが４、ハウジングの辺数Ｑが４なので、ロータの歪とハウジングによる振動の基本次数は４と４の最小公倍数の４となるが、本実施例ｍＱ≠ｎＭを満たす一例として、図２に示すようにステータ突極数Ｍを６、ハウジングの辺数Ｑを４にすると振動次数は１２次となり、大幅に振動周波数の次数を上げ、振動を抑制することができる。
【００３５】
このように、ステータ突極数Ｍがハウジング辺数Ｑの倍数にならないように、また、ハウジング辺数Ｑがステータ突極数Ｍの倍数にならないようにステータ突極数Ｍとハウジング辺数Ｑを選定することによってロータの歪や偏心に起因する振動とハウジングに起因する振動の次数の一致を避け、送風装置の振動の次数を上げるものである。この場合送風装置の振動はロータ歪、ハウジングそれぞれに起因する振動よりも次数が高いので振動エネルギーは小さくなる。したがって、上記構成によるとロータの歪や偏心によって生じる振動とハウジングによって生じる振動を抑制することができる。また、ステータ突極数Ｍとハウジング辺数ＱがｍＱ＝ｎＭ±１を満たすように選定するとステータ突極数Ｍとハウジング辺数Ｑの最小公倍数をさらに大きくすることができる。
【００３６】
（実施例５）
本実施例ではロータ磁極数Ｐとハウジング辺数ＱをｍＱ≠ｎＰ（ｍ、ｎはどちらかがもう一方の因数となる自然数）を満たすようにした。ここで、従来例ではロータ磁極数Ｐが４、ハウジング辺数Ｑが４なので、ステータ歪とハウジングによる振動の基本次数は４と４の最小公倍数の４となるが、本実施例ｍＱ≠ｎＰを満たす一例として、図２に示すようにロータ磁極を６、ハウジング辺数Ｑを４にすると振動次数は１２次となり、大幅に振動周波数の次数を上げ、振動を抑制することができる。
【００３７】
このように、ロータ磁極数Ｐがハウジング辺数Ｑの倍数にならないように、また、ハウジング辺数Ｑがロータ磁極数Ｐの倍数にならないようにロータ磁極数Ｐとハウジング辺数Ｑを選定することによってステータ歪に起因する振動とハウジングに起因する振動の次数の一致を避け、送風装置の振動の次数を上げるものである。この場合送風装置の振動はステータ歪、ハウジングそれぞれから生じる振動よりも次数が高いので振動エネルギーは小さくなる。したがって、上記構成によるとステータ歪によって生じる振動とハウジングによって生じる振動を抑制することができる。また、ロータ磁極数Ｐとハウジング辺数ＱがｍＱ＝ｎＰ±１を満たすように選定するとロータ磁極数Ｐとハウジング辺数Ｑの最小公倍数をさらに大きくすることができる。
【００３８】
（実施例６）
本実施例ではステータ突極数Ｍとロータ磁極数Ｐの最小公倍数Ａとハウジング辺数ＱがｍＱ≠ｎＡ（ｍ、ｎはどちらかがもう一方の因数となる自然数）を満たすようにした。ここで、従来例ではステータ突極数Ｍが４、ロータ磁極数Ｐが４、ハウジング辺数Ｑが４なので、コギングトルクの変動すなわちステータ突極数Ｍとロータ磁極数Ｐの最小公倍数は４次となり、コギングトルクとハウジングの振動の基本次数は４と４の最小公倍数の４となるが、本実施例ｍＱ≠ｎＡを満たす一例として、図２に示すようにステータ突極数Ｍを６、ロータ磁極数Ｐを６、ハウジング辺数Ｑを４にすると振動次数は１２次となり、大幅に振動周波数の次数を上げ、振動を抑制することができる。
【００３９】
このように、コギングトルクの次数Ａがハウジング辺数Ｑの倍数にならないように、また、ハウジング辺数Ｑがコギングトルクの次数Ａの倍数にならないようにステータ突極数Ｍ、ロータ磁極数Ｐとハウジング辺数Ｑを選定することによってコギングトルクに起因する振動とハウジングに起因する振動の次数の一致を避け、送風装置の振動の次数を上げるものである。この場合送風装置の振動はコギングトルク、ハウジングそれぞれから生じる振動よりも次数が高いので振動エネルギーは小さくなる。したがって、上記構成によると永久磁石モータに特有のコギングトルクにより生じる振動とハウジングによる振動を抑制することができる。また、コギングトルクの次数Ａとハウジング辺数ＱがｍＱ＝ｎＡ±１を満たすように選定するとコギングトルクの次数Ａとハウジング辺数Ｑの最小公倍数をさらに大きくすることができる。
【００４０】
（実施例７）
本実施例ではファン翼数Ｎとハウジング辺数ＱをｍＱ≠ｎＮ（ｍ、ｎはどちらかがもう一方の因数となる自然数）を満たすようにした。ここで、従来例ではファン翼数Ｎが６、ハウジング辺数Ｑが４なので、ファン翼とハウジングによる振動の基本次数は６と４の最小公倍数の１２となるが、本実施例ｍＱ≠ｎＮを満たす一例として、図２に示すようにファン翼数Ｎを７、ハウジング辺数Ｑを４にすると振動次数は２８次となり、大幅に振動周波数の次数を上げ、振動を抑制することができる。
【００４１】
このように、ファン翼数Ｎがハウジング辺数Ｑの倍数にならないように、また、ハウジング辺数Ｑがファン翼数Ｎの倍数にならないようにファン翼数Ｎとハウジング辺数Ｑを選定することによってファン翼に起因する振動とハウジングに起因する振動の次数の一致を避け、送風装置の振動の次数を上げるものである。この場合送風装置の振動はファン翼、ハウジングそれぞれから生じる振動よりも次数が高いので振動エネルギーは小さくなる。したがって、上記構成によるとファン翼によって生じる振動とハウジングによって生じる振動を抑制することができる。また、ファン翼数Ｎとハウジング辺数ＱがｍＱ＝ｎＮ±１を満たすように選定するとファン翼数Ｎとハウジング辺数Ｑの最小公倍数をさらに大きくすることができる。
【００４２】
（実施例８）
本実施例ではステータ突極数Ｍと、ファン外周に設けられたハウジングとモータ部を固定するスポーク数ＲがｍＲ≠ｎＭ（ｍ、ｎはどちらかがもう一方の因数となる自然数）を満たすようにした。ここで、従来例ではステータ突極数Ｍが４、スポーク数Ｒが４なので、ロータの歪とスポークによる振動の基本次数は４と４の最小公倍数の４となるが、本実施例ｍＲ≠ｎＭを満たす一例として、図２に示すようにステータ突極数Ｍを６、スポーク数Ｒを３にすると振動次数は６次となり、大幅に振動周波数の次数を上げ、振動を抑制することができる。
【００４３】
このように、ステータ突極数Ｍがスポーク数Ｒの倍数にならないように、また、スポーク数Ｒがステータ突極数Ｍの倍数にならないようにステータ突極数Ｍとスポーク数Ｒを選定することによってロータの歪や偏心に起因する振動とスポークに起因する振動の次数の一致を避け、送風装置の振動の次数を上げるものである。この場合送風装置の振動はロータ歪、スポークそれぞれに起因する振動よりも次数が高いので振動エネルギーは小さくなる。したがって、上記構成によるとロータの歪や偏心によって生じる振動とスポークによって生じる振動を抑制することができる。また、ステータ突極数Ｍとスポーク数ＲがｍＲ＝ｎＭ±１を満たすように選定するとステータ突極数Ｍとスポーク数Ｒの最小公倍数をさらに大きくすることができる。例えば、図１に示すようにステータ突極数Ｍを４、スポーク数Ｒを３にすると振動周波数は１２次まで上がり、振動をさらに抑制することができる。
【００４４】
（実施例９）
本実施例ではロータ磁極数Ｐとスポーク数ＲをｍＲ≠ｎＰ（ｍ、ｎはどちらかがもう一方の因数となる自然数）を満たすようにした。ここで、従来例ではロータ磁極数Ｐが４、スポーク数Ｒが４なので、ステータ歪とスポークによる振動の基本次数は４と４の最小公倍数の４となるが、本実施例ｍＲ≠ｎＰを満たす一例として、図２に示すようにロータ磁極数Ｐを６、スポーク数Ｒを３にすると振動次数は６次となり、大幅に振動周波数の次数を上げ、振動を抑制することができる。
【００４５】
このように、ロータ磁極数Ｐがスポーク数Ｒの倍数にならないように、また、スポーク数Ｒがロータ磁極数Ｐの倍数にならないようにロータ磁極数Ｐとスポーク数Ｒを選定することによってステータ歪に起因する振動とスポークに起因する振動の次数の一致を避け、送風装置の振動の次数を上げるものである。この場合送風装置の振動はステータ歪、スポークそれぞれから生じる振動よりも次数が高いので振動エネルギーは小さくなる。したがって、上記構成によるとステータ歪によって生じる振動とハウジングによって生じる振動を抑制することができる。また、ロータ磁極数Ｐとスポーク数ＲがｍＲ＝ｎＰ±１を満たすように選定するとロータ磁極数Ｐとスポーク数Ｒの最小公倍数をさらに大きくすることができる。例えば、図１に示すようにロータ磁極数Ｐを４、スポーク数Ｒを３にすると振動周波数は１２次まで上がり、振動をさらに抑制することができる。
【００４６】
（実施例１０）
本実施例ではステータ突極数Ｍとロータ磁極数Ｐの最小公倍数Ａとスポーク数ＲがｍＲ≠ｎＡ（ｍ、ｎはどちらかがもう一方の因数となる自然数）を満たすようにした。ここで、従来例ではステータ突極数Ｍが４、ロータ磁極数Ｐが４、スポーク数Ｒが４なので、コギングトルクの変動すなわちステータ突極数Ｍとロータ磁極数Ｐの最小公倍数Ａは４次となり、コギングトルクとスポークの振動の基本次数は４と４の最小公倍数の４となるが、本実施例ｍＲ≠ｎＡを満たす一例として、図１に示すようにステータ突極数Ｍを４、ロータ磁極数Ｐを４、スポーク数Ｒを３にすると振動次数は１２次となり、大幅に振動周波数の次数を上げ、振動を抑制することができる。
【００４７】
このように、コギングトルクの次数Ａがスポーク数Ｒの倍数にならないように、また、スポーク数Ｒがコギングトルクの次数Ａの倍数にならないようにステータ突極数Ｍ、ロータ磁極数Ｐとスポーク数Ｒを選定することによってコギングトルクに起因する振動とスポークに起因する振動の次数の一致を避け、送風装置の振動の次数を上げるものである。この場合送風装置の振動はコギングトルク、スポークそれぞれから生じる振動よりも次数が高いので振動エネルギーは小さくなる。したがって、上記構成によると永久磁石モータに特有のコギングトルクにより生じる振動を抑制することができる。また、コギングトルクの次数Ａとスポーク数ＲがｍＲ＝ｎＡ±１を満たすように選定するとコギングトルクの次数Ａとスポーク数Ｒの最小公倍数をさらに大きくすることができる。
【００４８】
（実施例１１）
本実施例ではファン翼数Ｎとスポーク数ＲをｍＲ≠ｎＮ（ｍ、ｎはどちらかがもう一方の因数となる自然数）を満たすようにした。ここで、従来例ではファン翼数Ｎが６、スポーク数Ｒが４なので、ステータ歪とスポークによる振動の基本次数は６と４の最小公倍数の１２となるが、本実施例ｍＲ≠ｎＮを満たす一例として、図１に示すようにファン翼数Ｎを７、スポーク数Ｒを３にすると振動次数は２１次となり、大幅に振動周波数の次数を上げ、振動を抑制することができる。
【００４９】
このように、ファン翼数Ｎがスポーク数Ｒの倍数にならないように、また、スポーク数Ｒがファン翼数Ｎの倍数にならないようにファン翼数Ｎとスポーク数Ｒを選定することによってファン翼に起因する振動とスポークに起因する振動の次数の一致を避け、送風装置の振動の次数を上げるものである。この場合送風装置の振動はファン翼、スポークそれぞれから生じる振動よりも次数が高いので振動エネルギーは小さくなる。したがって、上記構成によるとファン翼によって生じる振動とスポークによって生じる振動を抑制することができる。また、ファン翼数Ｎとスポーク数ＲがｍＲ＝ｎＮ±１を満たすように選定するとファン翼数Ｎとスポーク数Ｒの最小公倍数をさらに大きくすることができる。
【００５０】
（実施例１２）
本実施例ではスポーク数Ｒとハウジング辺数ＱをｍＱ≠ｎＲ（ｍ、ｎはどちらかがもう一方の因数となる自然数）を満たすようにした。ここで、従来例ではスポーク数Ｒが４、ハウジング辺数Ｑが４なので、スポークとハウジングによる振動の基本次数は４と４の最小公倍数の４となるが、本実施例ｍＱ≠ｎＲを満たす一例として、図１に示すようにスポーク数Ｒを３、ハウジング辺数Ｑを４にすると振動次数は１２次となり、大幅に振動周波数の次数を上げ、振動を抑制することができる。
【００５１】
このように、スポーク数Ｒがハウジング辺数Ｑの倍数にならないように、また、ハウジング辺数Ｑがスポーク数Ｒの倍数にならないようにスポーク数Ｒとハウジング辺数Ｑを選定することによってスポークに起因する振動とハウジングに起因する振動の次数の一致を避け、送風装置の振動の次数を上げるものである。この場合送風装置の振動はスポーク、ハウジングそれぞれに起因する振動よりも次数が高いので振動エネルギーは小さくなる。したがって、上記構成によるとスポークによって生じる振動とハウジングによって生じる振動を抑制することができる。また、スポーク数Ｒとハウジング辺数ＱがｍＱ＝ｎＲ±１を満たすように選定するとスポーク数Ｒとハウジング辺数Ｑの最小公倍数をさらに大きくすることができ、振動をさらに抑制することができる。
【００５２】
上記の実施例においてはロータ界磁磁極数Ｐが４、ステータの突極数Ｍが４、ハウジング４角形、スポーク３本の場合と、ロータ界磁磁極数Ｐが６、ステータの突極数Ｍが６、ハウジング４角形、スポーク３本の場合のみを示したが、これに限ったものではない。
【００５７】
【発明の効果】
上記実施例の記載から明らかなように、請求項１記載の発明によれば、ロータ磁極数Ｐがハウジング辺数Ｑの倍数にならないように、また、ハウジング辺数Ｑがロータ磁極数Ｐの倍数にならないようにロータ磁極数Ｐとハウジング辺数Ｑを選定することによってステータ歪に起因する振動とハウジングに起因する振動の次数の一致を避け、送風装置の振動の次数を上げることによって、ステータ歪によって生じる振動とハウジングによって生じる振動を抑制することができる。
【００５８】
また、請求項２記載の発明によれば、コギングトルクの次数がハウジング辺数Ｑの倍数にならないように、また、ハウジング辺数Ｑがコギングトルクの次数の倍数にならないようにステータ突極数Ｍ、ロータ磁極数Ｐとハウジング辺数Ｑを選定することによってコギングトルクに起因する振動とハウジングに起因する振動の次数の一致を避け、送風装置の振動の次数を上げることによって、永久磁石モータに特有のコギングトルクにより生じる振動とハウジングによる振動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の第一の実施例を示すファンモータの断面図
（ｂ）本発明の第一の実施例を示すファンモータの外形図
【図２】（ａ）本発明の第二の実施例を示すファンモータの断面図
（ｂ）本発明の第二の実施例を示すファンモータの外形図
【図３】（ａ）従来のファンモータの分解説明図
（ｂ）従来のファンモータの断面図
（ｃ）従来のファンモータの外形図
【符号の説明】
１ ステータ
１ａ 突極
２ ロータ
２ａ 永久磁石
２ｂ ロータフレーム
３ モータ
４ ファン
４ａ 翼
５ ハウジング
６ スポーク
【発明の属する技術分野】
本発明は、送風装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、機器の小型化、電子化により、電気回路の高密度実装が盛んに使用されるようになってきた。これに伴い電子機器の発熱密度も増加するため、機器冷却用に送風装置が使用されている。
【０００３】
従来の送風装置は、図３に示すように電機子巻線を備えた突極１ａを有するステータ１と複数極に着磁された永久磁石２ａを有するロータ２から構成される永久磁石モータ３によって複数の翼４ａをもつファン４が駆動され、その外周にはハウジング５が配置されており、モータ部とハウジングは複数のスポーク６で固定されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ステータコアを加工する場合の加工歪やコア磁性材料の組成の偏りによりステータコアの磁気特性が各突極によって異なることがあり、この歪のためステータの突極とロータ磁極の位置、電流の通電状態が同じであっても突極により発生トルクに差が生じる。このようなステータ部分の歪によって生じるトルクの変動は、ロータ一回転に対してロータ磁極数回起きる。このトルクの変動が加振源となりモータの振動、騒音が生じていた。また、ファンを回転させた場合、一回転あたりファン翼数回の振動が生じる。ここで、ロータの回転周波数を一次とし、ロータが一回転するのに対する変動の回数を振動の次数と呼ぶと、ステータ歪が原因で生じる振動の次数と同数または約数、倍数の翼を取り付けるとステータ歪によって生じる振動と翼の回転によって生じる振動の次数が一致し、振動が大きくなるという問題が生じていた。ここで、従来例ではロータ磁極数が４、ファン翼数が６なので、振動の基本次数は４と６の最小公倍数の１２次となる。
【０００５】
また、ロータ部分においてもロータフレームや永久磁石の機械的歪、永久磁石の着磁歪、軸と軸受との組み立て歪による偏心などによりロータ永久磁石からステータ巻線に鎖交する有効磁束量が各磁極によって異なる。すなわち、各磁極によって発生トルクが異なるので、これが回転の歪を起こし振動の原因となっていた。このロータ歪に起因する振動は、ロータ一回転に対してステータ突極数回生じる。この振動の次数と同数または約数、倍数の翼を取り付けるとロータ歪によって生じる振動と翼の回転によって発生する振動の次数が一致し、振動が大きくなるという問題が生じていた。ここで、従来例ではステータ突極数が４、ファン翼数が６なので振動の基本次数は４と６の最小公倍数の１２となる。
【０００６】
さらに、永久磁石モータではロータ永久磁石から発生する磁束がステータコアに鎖交されるが、ステータコアが突極形状をしているためロータの回転位置によって磁気抵抗が変動し、そのため、ロータにはコギングトルクと呼ばれる、磁気抵抗の変化率に比例したトルクが発生する。このコギングトルクはステータコアの突極とロータ磁極の位置関係によって変動するもので、ロータ一回転に対してステータ突極数とロータ磁極数の最小公倍数回の変動を生じ、モータの加振力となっていた。この振動と同数または約数、倍数の翼を取り付けるとコギングトルクによって生じる振動と翼の回転によって発生する振動の次数が一致し、ファンの振動が大きくなるという問題が生じていた。ここで、従来例ではステータ突極数が４、ロータ磁極数が４、ファン翼数が６なのでコギングトルクの基本次数はステータ突極数とロータ磁極数の最小公倍数の４次となり、振動の基本次数は４と６の最小公倍数の１２次となる。
【０００７】
送風装置ではファンが取り付けられたモータがスポークを介してハウジングに固定されているため、モータやファンで発生した振動がスポーク、ハウジングに伝播する。したがって、送風装置の振動にはスポークやハウジングの形状も大きく関わってくる。
【０００８】
送風装置の振動を低減させる方法として、部品の精度向上、加振源であるコギングトルクの低減、各部品の形状の最適化などが挙げられるが、モータ部とファン部各々の振動源を低減してもこれらの組み合わせによっては送風装置全体としての振動が低減されない場合があった。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、騒音、振動の低い送風装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明は、電機子巻線を備えたＭ個の突極を有する鉄心で構成したステータ部と、前記ステータ磁極面と対向して回転可能に配置されるＰ個の磁極をもつ永久磁石を備えたロータ部とからなり、このモータによってＮ枚の翼をもつファンを回転させ、ファンの外周にＱ個の辺をもつ多角形のハウジングが配置されており、ハウジングとモータ部分がＲ本のスポークで固定されている送風装置において、それぞれの数の組み合わせの最小公倍数を大きくしたものである。
【００１１】
上記手段によって、振動の次数を上げる、すなわち振動のエネルギーを低減し、送風装置の振動や騒音を抑制することができる。また、電子機器として、例えばパーソナルコンピュータなどに上述の送風装置を備えた場合には、電子機器としての静音化を図ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
上記課題を解決するために本発明は、電機子巻線を備えたＭ個の突極を有する鉄心で構成したステータ部と、前記ステータ磁極面と対向して回転可能に配置されるＰ個の磁極をもつ永久磁石を備えたロータ部とからなり、このモータによってＮ枚の翼をもつファンを回転させ、ファンの外周にＱ個の辺をもつ多角形のハウジングが配置されている送風装置において、ｍＱ＝ｎＰ±１（ｍ、ｎはどちらかがもう一方の因数となる自然数）を満たすものである。
【００２４】
さらに、本発明は上記送風装置を内蔵した電子機器である。
【００２５】
ここで、ｍ、ｎはどちらかがもう一方の因数となる自然数である。
【００２６】
このように上記構成の送風装置では、騒音、振動を抑制することができる。
【００２７】
【実施例】
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００２８】
（実施例１）
図１に示すように本実施例の送風装置は、多数の突極１ａを有するステータ１と、この磁極面に対向してギャップを介して配設した永久磁石２ａを備えたロータ２とからなるモータ３を駆動源として、ロータフレーム２ｂに取り付けられた複数の翼４ａをもつファン４を回転させ、ファン４の外周にＱ個の辺をもつ多角形のハウジング５が配置されており、ハウジング５とモータ３がＲ本のスポーク６で固定されているものである。本実施例ではステータ突極数Ｍとファン翼数ＮがｍＮ≠ｎＭ（ｍ、ｎはどちらかがもう一方の因数となる自然数）を満たすようにした。ここで、従来例ではステータ突極Ｍ数が４、ファン翼数Ｎが６なので、ロータの歪とファン翼による振動の基本次数は４と６の最小公倍数の１２となるが、本実施例ｍＮ≠ｎＭを満たす一例として、図１に示すようにステータ突極Ｍを４、ファン翼数Ｎを７にすると振動次数は２８次となり、大幅に振動周波数の次数を上げ、振動を抑制することができる。
【００２９】
このように、ステータ突極数Ｍがファン翼数Ｎの倍数にならないように、また、ファン翼数Ｎがステータ突極数Ｍの倍数にならないようにステータ突極数Ｍとファン翼数Ｎを選定することによってロータの歪や偏心に起因する振動とファン翼に起因する振動の次数の一致を避け、ファンの振動の次数を上げるものである。この場合ファンの振動はロータ歪、ファン翼それぞれに起因する振動よりも次数が高いので振動エネルギーは小さくなる。したがって、上記構成によるとロータの歪や偏心によって生じる振動とファン翼によって生じる振動を抑制することができる。また、ステータ突極数Ｍとファン翼数ＮがｍＮ＝ｎＭ±１を満たすように選定するとステータ突極数Ｍとファン翼数Ｎの最小公倍数をさらに大きくすることができる。例えば、図２に示すようにステータ突極数を６、ファン翼数を７にすると振動周波数は４２次まで上がり、振動をさらに抑制することができる。
【００３０】
（実施例２）
本実施例ではロータ磁極数Ｐとファン翼数ＮがｍＮ≠ｎＰ（ｍ、ｎはどちらかがもう一方の因数となる自然数）を満たすようにした。ここで、従来例ではロータ磁極数Ｐが４、ファン翼数Ｎが６なので、ステータ歪とファンの翼による振動の基本次数は４と６の最小公倍数の１２となるが、本実施例ｍＮ≠ｎＰを満たす一例として、図１に示すようにロータ磁極数Ｐを４、ファン翼数Ｎを７にすると振動次数は２８次となり、大幅に振動周波数の次数を上げ、振動を抑制することができる。
【００３１】
このように、ロータ磁極数Ｐがファン翼数Ｎの倍数にならないように、また、ファン翼数Ｎがロータ磁極数Ｐの倍数にならないようにロータ磁極数Ｐとファン翼数Ｎを選定することによってステータ歪に起因する振動とファン翼に起因する振動の次数の一致を避け、ファンの振動の次数を上げるものである。この場合ファンの振動はステータ歪、ファン翼それぞれから生じる振動よりも次数が高いので振動エネルギーは小さくなる。したがって、上記構成によるとステータ歪によって生じる振動とファン翼によって生じる振動を抑制することができる。また、ロータ磁極数Ｐとファン翼数ＮがｍＮ＝ｎＰ±１を満たすように選定するとロータ磁極数Ｐとファン翼数Ｎの最小公倍数をさらに大きくすることができる。例えば、図２に示すようにロータ磁極数Ｐを６、ファン翼数Ｎを７にすると振動周波数は４２次まで上がり、振動をさらに抑制することができる。
【００３２】
（実施例３）
本実施例ではステータ突極数Ｍとロータ磁極数Ｐの最小公倍数Ａとファン翼数ＮがｍＮ≠ｎＡ（ｍ、ｎはどちらかがもう一方の因数となる自然数）を満たすようにした。ここで、従来例ではステータ突極数Ｍが４、ロータ磁極数Ｐが４、ファン翼数Ｎが６なので、コギングトルクの変動すなわちステータ突極数Ｍとロータ磁極数Ｐの最小公倍数Ａは４次となり、コギングトルクとファン翼の振動の基本次数は４と６の最小公倍数の１２となるが、本実施例ｍＮ≠ｎＡを満たす一例として、図１に示すようにステータ突極数Ｍを４、ロータ磁極数Ｐを４、ファン翼数Ｎを７にすると振動次数は２８次となり、大幅に振動周波数の次数を上げ、振動を抑制することができる。
【００３３】
このように、コギングトルクの次数Ａがファン翼数Ｎの倍数にならないように、また、ファン翼数Ｎがコギングトルクの次数Ａの倍数にならないようにステータ突極数Ｍ、ロータ磁極数Ｐとファン翼数Ｎを選定することによってコギングトルクに起因する振動とファン翼に起因する振動の次数の一致を避け、ファンの振動の次数を上げるものである。この場合ファンの振動はコギングトルク、ファン翼それぞれから生じる振動よりも次数が高いので振動エネルギーは小さくなる。したがって、上記構成によると永久磁石モータに特有のコギングトルクによって生じる振動とファン翼によって生じる振動を抑制することができる。また、コギングトルクの次数Ａとファン翼数ＮがｍＮ＝ｎＡ±１を満たすように選定するとコギングトルクの次数Ａとファン翼数Ｎの最小公倍数をさらに大きくすることができる。例えば、図２に示すようにステータ突極数Ｍを６、ロータ磁極数Ｐを６、すなわちコギングトルクの次数を６、ファン翼数Ｎを７にすると振動周波数は４２次まで上がり、振動をさらに抑制することができる。
【００３４】
（実施例４）
本実施例ではステータ突極数Ｍとファン外周に設けられた多角形のハウジングの辺数ＱがｍＱ≠ｎＭ（ｍ、ｎはどちらかがもう一方の因数となる自然数）を満たすようにした。ここで、従来例ではステータ突極数Ｍが４、ハウジングの辺数Ｑが４なので、ロータの歪とハウジングによる振動の基本次数は４と４の最小公倍数の４となるが、本実施例ｍＱ≠ｎＭを満たす一例として、図２に示すようにステータ突極数Ｍを６、ハウジングの辺数Ｑを４にすると振動次数は１２次となり、大幅に振動周波数の次数を上げ、振動を抑制することができる。
【００３５】
このように、ステータ突極数Ｍがハウジング辺数Ｑの倍数にならないように、また、ハウジング辺数Ｑがステータ突極数Ｍの倍数にならないようにステータ突極数Ｍとハウジング辺数Ｑを選定することによってロータの歪や偏心に起因する振動とハウジングに起因する振動の次数の一致を避け、送風装置の振動の次数を上げるものである。この場合送風装置の振動はロータ歪、ハウジングそれぞれに起因する振動よりも次数が高いので振動エネルギーは小さくなる。したがって、上記構成によるとロータの歪や偏心によって生じる振動とハウジングによって生じる振動を抑制することができる。また、ステータ突極数Ｍとハウジング辺数ＱがｍＱ＝ｎＭ±１を満たすように選定するとステータ突極数Ｍとハウジング辺数Ｑの最小公倍数をさらに大きくすることができる。
【００３６】
（実施例５）
本実施例ではロータ磁極数Ｐとハウジング辺数ＱをｍＱ≠ｎＰ（ｍ、ｎはどちらかがもう一方の因数となる自然数）を満たすようにした。ここで、従来例ではロータ磁極数Ｐが４、ハウジング辺数Ｑが４なので、ステータ歪とハウジングによる振動の基本次数は４と４の最小公倍数の４となるが、本実施例ｍＱ≠ｎＰを満たす一例として、図２に示すようにロータ磁極を６、ハウジング辺数Ｑを４にすると振動次数は１２次となり、大幅に振動周波数の次数を上げ、振動を抑制することができる。
【００３７】
このように、ロータ磁極数Ｐがハウジング辺数Ｑの倍数にならないように、また、ハウジング辺数Ｑがロータ磁極数Ｐの倍数にならないようにロータ磁極数Ｐとハウジング辺数Ｑを選定することによってステータ歪に起因する振動とハウジングに起因する振動の次数の一致を避け、送風装置の振動の次数を上げるものである。この場合送風装置の振動はステータ歪、ハウジングそれぞれから生じる振動よりも次数が高いので振動エネルギーは小さくなる。したがって、上記構成によるとステータ歪によって生じる振動とハウジングによって生じる振動を抑制することができる。また、ロータ磁極数Ｐとハウジング辺数ＱがｍＱ＝ｎＰ±１を満たすように選定するとロータ磁極数Ｐとハウジング辺数Ｑの最小公倍数をさらに大きくすることができる。
【００３８】
（実施例６）
本実施例ではステータ突極数Ｍとロータ磁極数Ｐの最小公倍数Ａとハウジング辺数ＱがｍＱ≠ｎＡ（ｍ、ｎはどちらかがもう一方の因数となる自然数）を満たすようにした。ここで、従来例ではステータ突極数Ｍが４、ロータ磁極数Ｐが４、ハウジング辺数Ｑが４なので、コギングトルクの変動すなわちステータ突極数Ｍとロータ磁極数Ｐの最小公倍数は４次となり、コギングトルクとハウジングの振動の基本次数は４と４の最小公倍数の４となるが、本実施例ｍＱ≠ｎＡを満たす一例として、図２に示すようにステータ突極数Ｍを６、ロータ磁極数Ｐを６、ハウジング辺数Ｑを４にすると振動次数は１２次となり、大幅に振動周波数の次数を上げ、振動を抑制することができる。
【００３９】
このように、コギングトルクの次数Ａがハウジング辺数Ｑの倍数にならないように、また、ハウジング辺数Ｑがコギングトルクの次数Ａの倍数にならないようにステータ突極数Ｍ、ロータ磁極数Ｐとハウジング辺数Ｑを選定することによってコギングトルクに起因する振動とハウジングに起因する振動の次数の一致を避け、送風装置の振動の次数を上げるものである。この場合送風装置の振動はコギングトルク、ハウジングそれぞれから生じる振動よりも次数が高いので振動エネルギーは小さくなる。したがって、上記構成によると永久磁石モータに特有のコギングトルクにより生じる振動とハウジングによる振動を抑制することができる。また、コギングトルクの次数Ａとハウジング辺数ＱがｍＱ＝ｎＡ±１を満たすように選定するとコギングトルクの次数Ａとハウジング辺数Ｑの最小公倍数をさらに大きくすることができる。
【００４０】
（実施例７）
本実施例ではファン翼数Ｎとハウジング辺数ＱをｍＱ≠ｎＮ（ｍ、ｎはどちらかがもう一方の因数となる自然数）を満たすようにした。ここで、従来例ではファン翼数Ｎが６、ハウジング辺数Ｑが４なので、ファン翼とハウジングによる振動の基本次数は６と４の最小公倍数の１２となるが、本実施例ｍＱ≠ｎＮを満たす一例として、図２に示すようにファン翼数Ｎを７、ハウジング辺数Ｑを４にすると振動次数は２８次となり、大幅に振動周波数の次数を上げ、振動を抑制することができる。
【００４１】
このように、ファン翼数Ｎがハウジング辺数Ｑの倍数にならないように、また、ハウジング辺数Ｑがファン翼数Ｎの倍数にならないようにファン翼数Ｎとハウジング辺数Ｑを選定することによってファン翼に起因する振動とハウジングに起因する振動の次数の一致を避け、送風装置の振動の次数を上げるものである。この場合送風装置の振動はファン翼、ハウジングそれぞれから生じる振動よりも次数が高いので振動エネルギーは小さくなる。したがって、上記構成によるとファン翼によって生じる振動とハウジングによって生じる振動を抑制することができる。また、ファン翼数Ｎとハウジング辺数ＱがｍＱ＝ｎＮ±１を満たすように選定するとファン翼数Ｎとハウジング辺数Ｑの最小公倍数をさらに大きくすることができる。
【００４２】
（実施例８）
本実施例ではステータ突極数Ｍと、ファン外周に設けられたハウジングとモータ部を固定するスポーク数ＲがｍＲ≠ｎＭ（ｍ、ｎはどちらかがもう一方の因数となる自然数）を満たすようにした。ここで、従来例ではステータ突極数Ｍが４、スポーク数Ｒが４なので、ロータの歪とスポークによる振動の基本次数は４と４の最小公倍数の４となるが、本実施例ｍＲ≠ｎＭを満たす一例として、図２に示すようにステータ突極数Ｍを６、スポーク数Ｒを３にすると振動次数は６次となり、大幅に振動周波数の次数を上げ、振動を抑制することができる。
【００４３】
このように、ステータ突極数Ｍがスポーク数Ｒの倍数にならないように、また、スポーク数Ｒがステータ突極数Ｍの倍数にならないようにステータ突極数Ｍとスポーク数Ｒを選定することによってロータの歪や偏心に起因する振動とスポークに起因する振動の次数の一致を避け、送風装置の振動の次数を上げるものである。この場合送風装置の振動はロータ歪、スポークそれぞれに起因する振動よりも次数が高いので振動エネルギーは小さくなる。したがって、上記構成によるとロータの歪や偏心によって生じる振動とスポークによって生じる振動を抑制することができる。また、ステータ突極数Ｍとスポーク数ＲがｍＲ＝ｎＭ±１を満たすように選定するとステータ突極数Ｍとスポーク数Ｒの最小公倍数をさらに大きくすることができる。例えば、図１に示すようにステータ突極数Ｍを４、スポーク数Ｒを３にすると振動周波数は１２次まで上がり、振動をさらに抑制することができる。
【００４４】
（実施例９）
本実施例ではロータ磁極数Ｐとスポーク数ＲをｍＲ≠ｎＰ（ｍ、ｎはどちらかがもう一方の因数となる自然数）を満たすようにした。ここで、従来例ではロータ磁極数Ｐが４、スポーク数Ｒが４なので、ステータ歪とスポークによる振動の基本次数は４と４の最小公倍数の４となるが、本実施例ｍＲ≠ｎＰを満たす一例として、図２に示すようにロータ磁極数Ｐを６、スポーク数Ｒを３にすると振動次数は６次となり、大幅に振動周波数の次数を上げ、振動を抑制することができる。
【００４５】
このように、ロータ磁極数Ｐがスポーク数Ｒの倍数にならないように、また、スポーク数Ｒがロータ磁極数Ｐの倍数にならないようにロータ磁極数Ｐとスポーク数Ｒを選定することによってステータ歪に起因する振動とスポークに起因する振動の次数の一致を避け、送風装置の振動の次数を上げるものである。この場合送風装置の振動はステータ歪、スポークそれぞれから生じる振動よりも次数が高いので振動エネルギーは小さくなる。したがって、上記構成によるとステータ歪によって生じる振動とハウジングによって生じる振動を抑制することができる。また、ロータ磁極数Ｐとスポーク数ＲがｍＲ＝ｎＰ±１を満たすように選定するとロータ磁極数Ｐとスポーク数Ｒの最小公倍数をさらに大きくすることができる。例えば、図１に示すようにロータ磁極数Ｐを４、スポーク数Ｒを３にすると振動周波数は１２次まで上がり、振動をさらに抑制することができる。
【００４６】
（実施例１０）
本実施例ではステータ突極数Ｍとロータ磁極数Ｐの最小公倍数Ａとスポーク数ＲがｍＲ≠ｎＡ（ｍ、ｎはどちらかがもう一方の因数となる自然数）を満たすようにした。ここで、従来例ではステータ突極数Ｍが４、ロータ磁極数Ｐが４、スポーク数Ｒが４なので、コギングトルクの変動すなわちステータ突極数Ｍとロータ磁極数Ｐの最小公倍数Ａは４次となり、コギングトルクとスポークの振動の基本次数は４と４の最小公倍数の４となるが、本実施例ｍＲ≠ｎＡを満たす一例として、図１に示すようにステータ突極数Ｍを４、ロータ磁極数Ｐを４、スポーク数Ｒを３にすると振動次数は１２次となり、大幅に振動周波数の次数を上げ、振動を抑制することができる。
【００４７】
このように、コギングトルクの次数Ａがスポーク数Ｒの倍数にならないように、また、スポーク数Ｒがコギングトルクの次数Ａの倍数にならないようにステータ突極数Ｍ、ロータ磁極数Ｐとスポーク数Ｒを選定することによってコギングトルクに起因する振動とスポークに起因する振動の次数の一致を避け、送風装置の振動の次数を上げるものである。この場合送風装置の振動はコギングトルク、スポークそれぞれから生じる振動よりも次数が高いので振動エネルギーは小さくなる。したがって、上記構成によると永久磁石モータに特有のコギングトルクにより生じる振動を抑制することができる。また、コギングトルクの次数Ａとスポーク数ＲがｍＲ＝ｎＡ±１を満たすように選定するとコギングトルクの次数Ａとスポーク数Ｒの最小公倍数をさらに大きくすることができる。
【００４８】
（実施例１１）
本実施例ではファン翼数Ｎとスポーク数ＲをｍＲ≠ｎＮ（ｍ、ｎはどちらかがもう一方の因数となる自然数）を満たすようにした。ここで、従来例ではファン翼数Ｎが６、スポーク数Ｒが４なので、ステータ歪とスポークによる振動の基本次数は６と４の最小公倍数の１２となるが、本実施例ｍＲ≠ｎＮを満たす一例として、図１に示すようにファン翼数Ｎを７、スポーク数Ｒを３にすると振動次数は２１次となり、大幅に振動周波数の次数を上げ、振動を抑制することができる。
【００４９】
このように、ファン翼数Ｎがスポーク数Ｒの倍数にならないように、また、スポーク数Ｒがファン翼数Ｎの倍数にならないようにファン翼数Ｎとスポーク数Ｒを選定することによってファン翼に起因する振動とスポークに起因する振動の次数の一致を避け、送風装置の振動の次数を上げるものである。この場合送風装置の振動はファン翼、スポークそれぞれから生じる振動よりも次数が高いので振動エネルギーは小さくなる。したがって、上記構成によるとファン翼によって生じる振動とスポークによって生じる振動を抑制することができる。また、ファン翼数Ｎとスポーク数ＲがｍＲ＝ｎＮ±１を満たすように選定するとファン翼数Ｎとスポーク数Ｒの最小公倍数をさらに大きくすることができる。
【００５０】
（実施例１２）
本実施例ではスポーク数Ｒとハウジング辺数ＱをｍＱ≠ｎＲ（ｍ、ｎはどちらかがもう一方の因数となる自然数）を満たすようにした。ここで、従来例ではスポーク数Ｒが４、ハウジング辺数Ｑが４なので、スポークとハウジングによる振動の基本次数は４と４の最小公倍数の４となるが、本実施例ｍＱ≠ｎＲを満たす一例として、図１に示すようにスポーク数Ｒを３、ハウジング辺数Ｑを４にすると振動次数は１２次となり、大幅に振動周波数の次数を上げ、振動を抑制することができる。
【００５１】
このように、スポーク数Ｒがハウジング辺数Ｑの倍数にならないように、また、ハウジング辺数Ｑがスポーク数Ｒの倍数にならないようにスポーク数Ｒとハウジング辺数Ｑを選定することによってスポークに起因する振動とハウジングに起因する振動の次数の一致を避け、送風装置の振動の次数を上げるものである。この場合送風装置の振動はスポーク、ハウジングそれぞれに起因する振動よりも次数が高いので振動エネルギーは小さくなる。したがって、上記構成によるとスポークによって生じる振動とハウジングによって生じる振動を抑制することができる。また、スポーク数Ｒとハウジング辺数ＱがｍＱ＝ｎＲ±１を満たすように選定するとスポーク数Ｒとハウジング辺数Ｑの最小公倍数をさらに大きくすることができ、振動をさらに抑制することができる。
【００５２】
上記の実施例においてはロータ界磁磁極数Ｐが４、ステータの突極数Ｍが４、ハウジング４角形、スポーク３本の場合と、ロータ界磁磁極数Ｐが６、ステータの突極数Ｍが６、ハウジング４角形、スポーク３本の場合のみを示したが、これに限ったものではない。
【００５７】
【発明の効果】
上記実施例の記載から明らかなように、請求項１記載の発明によれば、ロータ磁極数Ｐがハウジング辺数Ｑの倍数にならないように、また、ハウジング辺数Ｑがロータ磁極数Ｐの倍数にならないようにロータ磁極数Ｐとハウジング辺数Ｑを選定することによってステータ歪に起因する振動とハウジングに起因する振動の次数の一致を避け、送風装置の振動の次数を上げることによって、ステータ歪によって生じる振動とハウジングによって生じる振動を抑制することができる。
【００５８】
また、請求項２記載の発明によれば、コギングトルクの次数がハウジング辺数Ｑの倍数にならないように、また、ハウジング辺数Ｑがコギングトルクの次数の倍数にならないようにステータ突極数Ｍ、ロータ磁極数Ｐとハウジング辺数Ｑを選定することによってコギングトルクに起因する振動とハウジングに起因する振動の次数の一致を避け、送風装置の振動の次数を上げることによって、永久磁石モータに特有のコギングトルクにより生じる振動とハウジングによる振動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の第一の実施例を示すファンモータの断面図
（ｂ）本発明の第一の実施例を示すファンモータの外形図
【図２】（ａ）本発明の第二の実施例を示すファンモータの断面図
（ｂ）本発明の第二の実施例を示すファンモータの外形図
【図３】（ａ）従来のファンモータの分解説明図
（ｂ）従来のファンモータの断面図
（ｃ）従来のファンモータの外形図
【符号の説明】
１ ステータ
１ａ 突極
２ ロータ
２ａ 永久磁石
２ｂ ロータフレーム
３ モータ
４ ファン
４ａ 翼
５ ハウジング
６ スポーク
Claims (2)
- 電機子巻線を備えたＭ個の突極を有する鉄心で構成したステータ部と、前記ステータ磁極面と対向して回転可能に配置されるＰ個の磁極をもつ永久磁石を備えたロータ部とからなり、このモータによってＮ枚の翼をもつファンを回転させ、ファンの外周にＱ個の辺をもつ多角形のハウジングが配置されている送風装置において、ｍＱ＝ｎＰ±１（ｍ、ｎはどちらかがもう一方の因数となる自然数）を満たす送風装置。
- 電機子巻線を備えたＭ個の突極を有する鉄心で構成したステータ部と、前記ステータ磁極面と対向して回転可能に配置されるＰ個の磁極をもつ永久磁石を備えたロータ部とからなり、このモータによってＮ枚の翼をもつファンを回転させ、ファンの外周にＱ個の辺をもつ多角形のハウジングが配置されている送風装置において、ステータ突極数Ｍと界磁磁極数Ｐの最小公倍数をＡとするとｍＱ＝ｎＡ±１（ｍ、ｎはどちらかがもう一方の因数となる自然数）を満たす送風装置。
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