JP5996930B2

JP5996930B2 - ファン装置

Info

Publication number: JP5996930B2
Application number: JP2012109347A
Authority: JP
Inventors: 裕介小田; 艶鐘; 朋子野中
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: Minebea Co Ltd
Priority date: 2012-05-11
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2016-09-21
Anticipated expiration: 2032-05-11
Also published as: JP2013234644A

Description

本発明は、ハーネスの構造に特徴のあるファン装置に関する。

特許文献１には、軸流ファンの複数のリード線が空気の流れに衝突することにより発生する騒音を低減するために、モータ部からハウジングの外側へとリード線を配列される構造が開示されている。

特開２００９−２６４２４２号公報

特許文献１に記載されている構造は、リード線に当たる空気の流れに起因する騒音の低減効果が十分ではなく、また構造的なバランスが良くない。このような背景において、本発明は、空気の流れがハーネスに当たることで生じる騒音が低減され、更に構造上のバランスがよいファン装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、筒状の外側ハウジングと、前記外側ハウジングの内側にｎ枚の固定羽根により支持され、モータを支持する内側ハウジングとを備え、前記ｎ枚の固定羽根は、周方向にｎ＋１枚の前記固定羽根を複数均等に配置した状態から、１枚を取り除いた状態で配置され、前記固定羽根が１枚取り除かれた部分に前記モータを駆動するためのハーネスが周囲の固定羽根と同様の形状に配置され、前記外側ハウジングには、前記ハーネスを納める溝が形成されており、前記外側ハウジングに形成された前記溝は、他の前記固定羽根と同様な角度に配列していることを特徴とするファン装置である。請求項１に記載の発明によれば、従来は固定羽根の一つが配置されていた部分にハーネスが配置されているので、空気の流れがハーネスに当たることで生じる騒音が低減され、更にバランスのよい構造が得られる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記内側ハウジングには、前記ハーネスを収める軸方向に延在する溝が形成されていることを特徴とする。請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記外側ハウジングに形成された前記溝は、前記ハーネスを構成する線材に合わせた段を有していることを特徴とする。請求項２または３に記載の発明によれば、ハーネスを固定羽根と同様の形状に成形し易く、またハーネスを安定した状態で保持することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発明において、前記ハーネスは、樹脂で固められていることを特徴とする。請求項４に記載の発明によれば、ハーネスが樹脂により固定され、また樹脂で表面が覆われるので、ハーネスの振動が抑えられ、騒音が更に低減される。また、ハーネスを羽根の形状に合わせて成形した場合、その形状が羽根に近似した形状で樹脂により固定されるので、騒音低減の効果が更に効果的に得られる。

本発明によれば、空気の流れがハーネスに当たることで生じる騒音が低減され、更に構造上のバランスがよいファン装置が提供される。

ハウジングの上面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、拡大側面図（Ｃ）、側断面図（Ｄ）および拡大側断面図（Ｅ）である。ハーネスを取り付けたハウジングの斜視図（Ａ）、上面図（Ｂ）および側断面図（Ｃ）である。軸流ファンの斜視図（Ａ）、斜視図（Ｂ）、側面図（Ｃ）、上面図（Ｄ）および側面図（Ｅ）である。騒音の測定値を示すグラフである。

図１には、略筒構造を有した外側ハウジング１００が示されている。図１（Ａ）は、ハウジングの上面図（Ａ）であり、（Ｂ）は、Ｐの方向から見た側面図であり、（Ｃ）は、（Ｂ）のＪの部分を拡大した拡大側面図であり、（Ｄ）は、（Ａ）におけるＧ−Ｇの線で切断した側断面図であり、（Ｅ）は、（Ｄ）のＫの部分を拡大した拡大側面図である。

外側ハウジング１００は、その内側に８枚の固定羽根（固定翼）１０１を備え、この固定羽根により、外側ハウジング１００の内側の中心部分には、内側ハウジング２００が保持されている。外側ハウジング１００、内側ハウジング２００および固定羽根１０１は、樹脂を材料とした一体成形物であり、当該ファン装置のハウジングを構成している。内側ハウジング２００は、図示されないモータを支持するモータベースとして機能し、またモータ（図示せず）を駆動する駆動回路を搭載したモータ基板（図示されず）が取り付けられている。

８枚の固定羽根１０１は、９枚が周方向において均等に配置された状態から１枚を取り除いた配置状態とされている。図１（Ａ）の矢印１０４の部分が、羽根の１枚が取り除かれた部分である。この羽根の１枚が取り除かれた部分に後述するハーネスが配策される。

外側ハウジング１００には、後述するハーネスが通る溝１０２（第２の溝の一例）が設けられている。溝１０２は、周囲の固定羽根１０１の断面形状に沿った方向（軸に対して斜めの方向）に延在し、ハーネスを構成する各リード線が嵌る段差１０３を備えている。内側ハウジング２００には、ハーネスが通る溝２０１（第１の溝の一例）が設けられている。溝２０１は、軸の延長方向に沿って延在した構造を有している。

図２には、ハウジングにハーネス３００を取り付けた状態が示されている。図２（Ｃ）には、図２（Ｂ）のＡ−Ａの線で切断した断面が示されている。この例において、ハーネス３００は、４本のリード線から構成されている（勿論リード線の数は限定されない）。ハーネス３００を構成するリード線により、外部から内側ハウジング２００内のモータ基板に駆動信号や電源電力が供給される。

ハーネス３００は、周囲の固定羽根１０１と同様の形状となるように束ねられている。ここで、ハーネス３００は、溝１０２と溝２０１に通され、溝１０２と２０１にガイドされる状態で、外側ハウジング１００と内側ハウジング２００の間で捻じられた状態で引き回され、固定羽根１０１と同様の形状となるように形成されている。また、外側ハウジング１００に引き出されたハーネス３００は、更に符合３０１で示されるように外部に引き出されている。

図３には、組み上げた状態の軸流ファン４００が示されている。軸流ファン４００は、軸方向の一方の面に５枚の回転羽根５００を備え、軸方向の他方の面に固定羽根１０１を備えている。回転羽根５００は、内側ハウジング２００が支持する図では見えていないモータによって駆動され回転する。

以上述べたように、実施形態の軸流ファン４００は、筒状の外側ハウジング１００と、外側ハウジング１００の内側にｎ枚の固定羽根１０１により支持され、モータを支持する内側ハウジング２００とを備え、固定羽根１０１は、周方向にｎ＋１枚の固定羽根１０１を複数均等に配置した状態から、１枚を取り除いた状態で配置され、固定羽根１０１が１枚取り除かれた部分にモータを駆動するためのハーネス３００が周囲の固定羽根１０１と同様の形状に配置されている構造を有している。

軸流ファン４００は要約すると、以下の特徴を有している。
（１）均等配置された固定羽根（固定翼）の１枚を取り除いた構造を有している。
（２）上記固定羽根が１枚取り除かれた部分にハーネスを固定羽根と同じ形状になるように成形した状態で配策（索）している。
（３）モータ基板からのハーネスを引き出す内側ハウジングには、縦１列に並ぶガイド溝を備えている。
（４）ハーネスは配策（索）されやすいように外側ハウジングにガイド溝を設け、このガイド溝は、略羽根の傾斜角に沿った配列としている。
（５）配策（索）された、ハーネスは、樹脂で固めてもよい。

この構造によれば、以下の優位性が得られる。
（１）空気の流れが当たる部分が、どの部分も同一形状に近くバランスが取れている。
（２）ハーネスの状態を、取り除いた羽根形状に合わせることにより、構造上のバランスが確保される。
（３）モータ基板からのハーネスの引き出しが行ない易い。
（４）ガイド溝により、内側ハウジングから外側ハウジングに向かって引き回すリード線の束を羽根の形状に容易に配列することができる。
（５）配策（索）されたハーネスがより強固に固定できる。
（６）固定羽根を１枚除去して、そこにハーネスを固定羽根の1枚として配策するので、ファン効率が低下しない。

（実測データ）
羽根を１枚除去せず、単に内側ハウジングから外側ハウジングにハーネスを引き出した構造のサンプルを比較例として試作した。この比較例の軸流ファンと実施形態の軸流ファンとを同一の条件で動作させ、発生する動作音の測定を行った。この結果、本実施形態の構造とすることで、比較サンプルに比較して、ＮＺ成分の高調波が低減できることが確認された。ＮＺ成分は、ファンモータの羽根による騒音成分であり、モータの回転周期にブレード枚数を乗じた周波数にピークを有する成分である。ＮＺ成分は、自身を基本波とした高調波を発生するので、その値が大きいほど耳障りな騒音のレベルが高くなる。

図４に測定データを示す。図４において、既存品が比較例であり、考案品が本実施形態である。図４には、ＮＺ成分の２倍の成分（２ＮＺ）が、約５．６ｄＢ低減された様子が示されている。

（その他）
固定羽根の数は、８枚に限定されず、例えば４枚でも６枚でもよい。固定羽根の数をｎとした場合、ｎ＋１枚の固定羽根を周方向で均等に設ける構造で、その中の１枚を取り除いた構造とすることで、本願発明を利用した構造を得ることができる。

本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。

本発明は、ファン装置に利用することができる。

１００…外側ハウジング、２００…内側ハウジング、１０１…固定羽根、１０２…溝、１０３…段差、１０４…羽根の１枚が取り除かれた部分、２００…内側ハウジング、２０１…溝、３００…ハーネス、３０１…外部に引き出されたハーネス、４００…軸流ファン、５００…回転羽根。

Claims

筒状の外側ハウジングと、
前記外側ハウジングの内側にｎ枚の固定羽根により支持され、モータを支持する内側ハウジングと
を備え、
前記ｎ枚の固定羽根は、周方向にｎ＋１枚の前記固定羽根を複数均等に配置した状態から、１枚を取り除いた状態で配置され、
前記固定羽根が１枚取り除かれた部分に前記モータを駆動するためのハーネスが周囲の固定羽根と同様の形状に配置され、
前記外側ハウジングには、前記ハーネスを納める溝が形成されており、
前記外側ハウジングに形成された前記溝は、他の前記固定羽根と同様な角度に配列していることを特徴とするファン装置。
前記内側ハウジングには、前記ハーネスを収める軸方向に延在する溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のファン装置。
前記外側ハウジングに形成された前記溝は、前記ハーネスを構成する線材に合わせた段を有していることを特徴とする請求項１に記載のファン装置。
前記ハーネスは、樹脂で固められていることを特徴とする請求項１乃至乃３のいずれか一項に記載のファン装置。