JP4974530B2 - ファン用モータサポートフレーム - Google Patents

Description

本発明は、旋回羽根を持つファンを駆動するモータを支持するファン用モータサポートフレームに関する。

従来のファン用モータサポートフレームは、例えば、４つの丸パイプと板というように複数の部品を用いており、これらの丸パイプと板とを折り曲げ、それぞれを隅肉溶接により固定するものであった。この構造の問題点として、部品点数が多く、製作工程が多数の工程から成り且つそれぞれの工程が複雑である。更に、アーク溶接で行う工程が多いため製造コストが高くなる。また、このようにして製作されたサポートフレームは、上記の複雑な製造工程を経るために、寸法精度が低下しやすい。

また、壁面に設けられた開口部に設置され、室内の空気を室外排出する有圧換気扇の一例として、羽根を取り付けた電動機（モータ）を、支持脚を介して台座に取り付ける構造が示されている（特許文献１）。支持脚は、電動機の円筒部分を取り囲むリングから、４本の十字状に延びる構造が採用されており、支持脚の先端部は補強部材とともに取付けねじによって台座に取り付けられている。また、産業用換気扇として、有圧換気扇の製品リストが下記の非特許文献１に掲載されている。
特開平０９−２５０７８９号公報 日立産機システム http://www.hitachi-ies.co.jp/products/fan/sangyo/yuatsu.htm

そこで、ファン用モータサポートフレームを、板材の打ち抜きや折り曲げ等の加工によって、一体的な板金構造から構成する点で解決すべき課題がある。

この発明の目的は、部品点数を減少し、必要な製造工程を短縮して、製造コストを低減することができ、製造が容易でなおかつ強度を兼ね備えているファン用モータサポートフレーム、及びそれを用いたファン装置を提供することである。

本発明によるファン用モータサポートフレームは、ファン駆動用モータが配置されるモータ配置用窓部が形成されている板状の枠体を備え、前記枠体は前記モータを取り付けるモータ取付け部を備えていることを特徴とする。

また、本発明によるファン装置は、上記のファン用モータサポートフレームが、ファン駆動用モータの台座への取付けに適用されていることを特徴としている。

この発明によるファン用モータサポートフレーム及びそれを用いたファン装置によれば、１枚の板状の素材からモータ配置用窓部を取り除いて枠体が形成され、枠体にモータ取付け部を設けて、モータを取り付けし且つ支持することができる。更に、長方形の四辺を折り曲げ、箱形状とする場合には、枠体の断面形状がＬ形状となり、横方向、縦方向の荷重に対し、高い強度を得ることができる。

この発明によるファン用モータサポートフレーム及びそれを用いたファン装置は、上記のように構成されているので、従来品と比較しモータサポートフレームの部品点数及び組み立て工数を低減することができる。また、素材の使用量を低減できるため、コスト低減、低重量となる。また、強度面においてもモータフレームを補強として利用することにより、従来品と同等の強度を有することが可能になる。

以下、図面を参照して、この発明によるファン用モータサポートフレーム及びそれを用いたファン装置の実施例を説明する。

図１は、この発明によるファン用モータサポートフレームが換気装置に適用された場合の一実施例について、台座と組み合わされた状態の全体を示す斜視図である。ファン用モータサポートフレーム（以下、「サポートフレーム」と略す）１は、送風装置であるファンを回転駆動するモータを台座２に支持するフレームである。サポートフレーム１は、全体が長方形状の枠体１０と、台座２への取付けのために枠体１０の四隅に配置される取付け用の足部１１とで構成されている。台座２には換気孔５が形成されており、サポートフレーム１は換気孔５を跨ぐ状態で台座２に取り付けられる。各足部１１は、枠体１０と一体的な構造であり、後述するように板材の一部を折り曲げることによって形成されている。サポートフレーム１は、四隅の足部１１において折り曲げられて形成されている取付け部分１１ｂ（図６参照）において、台座２に対してビス又はスポット溶接にて接合される。

長方形状の枠体１０の二つの長辺部１２，１２のそれぞれには、内側に張り出して形成されたモータ取付け部１３，１３が形成されている。モータは、都合４つのモータ取付け部１３においてビス等の固着具によって固定される。各モータ取付け部１３には、固着具挿通用の取付け孔１３ａが形成されている。枠体１０の内部には、モータが貫通配置されるモータ配置用窓部１４とファンによる通気用窓部１７とが連なった窓部が形成されている。即ち、窓部のうち、各長辺部１２のモータ取付け部１３，１３間の領域は、モータ配置用窓部１４となっている。モータに対応して、各長辺部１２の縁部分１５は、円弧形状の輪郭に形成されている。モータ取付け部１３，１３の各外側において両短辺部１６で囲まれる領域は、モータで駆動されるファンによる換気流の一部が通過できるように通気用窓部１７，１７となっている。

図２は、サポートフレーム１の折り曲げる前の当初形状を示す平面図である。サポートフレーム１の当初板材１ａは１枚の長方形の板材から形成されている。図２に示す折曲げ前のカット形状である当初板材１ａは全体として平面的な板材であるが、中央においては、既に、上記したように窓部として、モータ配置用窓部１４と通気用窓部１７，１７とが連続して取り除かれている。また、当初板材１ａの４四隅においては、後述する折り曲げ加工によって最終的には足部１１が形成されるように、打ち抜き或いは切り出し加工が行われている。点線１２ａ，１６ａは、枠体１０の四つの各辺部についてその幅の略中央に設定される折り曲げ線であり、後に、当該折り曲げ線に沿って折り曲げ方向を図で下向きとした折り曲げ加工が行われる。各長辺部１２、各短辺部１６は、それぞれ折り曲げ線１２ａ，１６ａのところで略直角に折り曲げられる。各足部１１における点線１１ａは、後述する取付け部分を形成するための折り曲げ線である。

図３は、図２に示す板材１ａを長辺部１２，１２においてその折り曲げ線１２ａ，１２ａのところで直角に折り曲げたときの様子を示す斜視図である。図３に示す板材１ｂにおいては、各長辺部１２の両端部分１８，１８は短辺部１６の折り曲げ線１６ａを超えて延びている。長辺部１２の折り曲げの際には、端部分１８，１８は長辺部１２の折り曲げフラップ部分１２ｂと一体的に折り曲げられる。

図４は、図３に示す板材１ｂから更に加工を進めた状態を示す斜視図である。図４に示す板材１ｃにおいては、四隅の端部分１８が、折り曲げ線１６ａのところで内側へ９０度、折り曲げられた状態が示されている。各端部分１８は、短辺部１６に幅の中央位置（折り曲げ線１６ａの位置）に沿う方向に折り曲げられている。

図５は、図４に示す板材１ｃから更に加工を進めた状態を示す斜視図である。図５に示す板材１ｄにおいては、各短辺部１６が、折り曲げ線１６ａのところで下側へ９０度、折り曲げられた状態が示されている。各短辺部１６から短辺部１６と直交する方向で外側に向かって延出部として一体に延びている足部１１，１１も、同時に直角に折り曲げられる。各短辺部１６の折り曲げフラップ部分１６ｂ，１６ｂがそれぞれ対応する端部分１８，１８と重ね合わされる。重ね合わされた折り曲げフラップ部分１６ｂ端部分１８とは、例えばスポット溶接によって固定される。長辺部１２，１２及び短辺部１６，１６は、このスポット溶接により枠体１０を構成する。枠体１０は、各辺部１２，１６が折り曲げ線１２ａ，１６ａで折り曲げられることにより断面がＬ字状となり、断面二次モーメントが大きくなって高い曲げ剛性を備える。また、枠体１０は、四隅において折り曲げフラップ部分１６ａが対応する端部分１８とスポット溶接されるので、一周すべてが一体的な箱形状に形成され且つ強固に固定され、全体としても高い剛性が備わり、外力に基づく変形に対して強い抵抗性を示す。

図６は、図５に示す板材１ｄから更に加工を進めた状態を示す斜視図である。図６に示す板材１ｅは、完成されたサポートフレーム１であり、各足部１１が折り曲げ線１１ａのところで、枠体１０の全体的な平面と平行となるように、上側へ９０度折り曲げられた状態が示されている。足部１１において折り曲げられた先の部分は、台座２と平行な取付け部分１１ｂとなり、ビス又はスポット溶接等の適宜の手段によって、台座２に固定される（図１参照）。

図７は、図１に示した、台座２にサポートフレーム１を取り付けた状態のファン装置であり、ファン４とそれを回転駆動するモータ３とを組み込んだ状態を示す斜視図である。ファン装置において、ファン４を回転駆動するモータ３は、サポートフレーム１によって台座２に支持される。サポートフレーム１は、四隅の足部１１において、台座２に対してビス又はスポット溶接にて接合される。モータ３をサポートフレーム１によって台座２に支持した状態では、ファン４は、台座２に形成されている換気孔５内に配置される。ファン４は、モータ３の出力軸に直結されており、モータ３によって回転駆動される。

モータ３は、その円筒状ケース７の周囲に９０度毎に隔置して設けられている４箇所の取付け部８においてそれぞれモータ取付け部１３に固定される。各長辺部１２の円弧形状の輪郭に形成された縁部分１５は、モータ３の円筒状ケース７の外周面に沿って位置している。モータ３のこのような取付け状態では、モータ３やファン４の荷重、及びファン４が駆動されるときのファン４からの軸方向反力やモータ３の回転反力は、各モータ取付け部１３から長辺部１２及び短辺部１６を経て、足部１１を介して台座２に支持される。

上記サポートフレーム１において、各図で示したモータ配置用窓部１４と通気用窓部１７とからなる窓部の形成には、金属板材料の機械的な打ち抜き加工や、レーザー加工、ワイヤ放電加工等の適宜の加工方法が適用可能である。通気用の窓部については、抵抗が少なく且つ十分な通気を確保できるのであれば、通気用窓部１７に代えて複数の通気孔や通気スリットを形成したものでもよい。また、ファン装置は、室内の汚れた空気を戸外へ排気する又はその逆に外の空気を室内の取り入れる等の換気装置、調和空気の給排気を伴う空調装置又はコンピュータ機器等の各種機器における冷却用ファン装置等への適用も可能である。

この発明によるモータサポートフレームの一例を台座に適用した状態を示す全体斜視図。 図１に示すモータサポートフレームに加工される前の当初板材の展開図。 図２に示すモータサポートフレームの加工途中を示す斜視図。 図３に示すモータサポートフレームの加工を更に進めた状態を示す斜視図。 図４に示すモータサポートフレームの加工を更に進めた状態を示す斜視図。 図５に示すモータサポートフレームの加工完了状態を示す斜視図。 図１に示すモータサポートフレームを用いてモータを台座に支持した換気装置を示す全体斜視図。

符号の説明

１ ファン用モータサポートフレーム １ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 板材
２ 台座 ３ モータ
４ ファン ５ 換気孔
７ 円筒状ケース ８ 取付け部
１０ 枠体
１１ 足部 １１ｂ 取付け部分
１２ 長辺部 １３ モータ取付け部
１３ａ 取付け孔
１４ モータ配置用窓部 １５ 縁部分
１６ 短辺部 １７ 通気用窓部
１８ 端部分
１１ａ，１２ａ，１６ａ 折り曲げ線

Claims (1)

1. ファン駆動用モータが配置されるモータ配置用窓部と、モータを取り付けるモータ取付部を有する１枚の長方形の板材で形成される枠体を備えたファン用モータサポートフレームであって、
   前記枠体は、前記長方形の板材の周囲四辺をその長手方向に設定される折り曲げ線に沿って幅方向両側に折り曲げることによって箱形状に形成されるとともに、
   前記枠体の四隅には、台座への取付けのため、当該枠体から一体的に延びる足部が設けられ、
   前記足部は、前記長方形の板材の短辺部の両端部から前記短辺部に直交する方向外側に延びており且つ前記短辺部をそれに設定される折り曲げ線に沿って折り曲げることで同時に折り曲げられる延出部から成り、
   更に当該延出部の先端部分が前記枠体と平行な方向に折り曲げることで前記台座への取付け部分として形成されており、
   前記長方形の板材の長辺部をそれに設定される前記折り曲げ線に沿って折り曲げたときに形成される折り曲げフラップ部分の両端部分が更に前記短辺部に沿うように折り曲げられ、
   前記短辺部をそれに設定される折り曲げ線に沿って折り曲げるときに折り曲げられた折り曲げフラップ部分が前記両端部分に重ねられてスポット溶接による固定をされること、
   を特徴とするファン用モータサポートフレーム。

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