JPH01159497A - ファン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、例えば空気調和機の室内機において用いら
れるクロスフローファン等のファン装置に関するもので
ある。

（従来の技術） 従来、空気調和機の室内機におけるクロスフローファン
等のファン装置における回転駆動は、例えば交流誘導電
動機等の別体の電動機を上記クロスフローファンに隣接
させて装置内に配置し、その駆動軸とファンロータの回
転軸とをカップリングで連結する構成となされている。

このため上記電動機を収納するためのスペースを装置内
に必要とし、装置が大型化する等の欠点があった。そこ
で近年においては、直流ブラシレスモーフの回転子をフ
ァンロータの側板に直結する構成とすることによって、
装置の小型化を図る試みがなされている。そのような装
置の具体例が例えば実開昭６１−１７８０９５号公報に
記載されている。第６図にその装置を模式的に示してい
るが、同図のように、クロスフローファンのファンロー
タ８０の一方の側板８１の外方端面に、直流ブラシレス
モータの回転子８２のケーシング８３が固着されており
、このケーシング８３の円筒部内周面には、リング状の
永久磁石８４が接着等により固着されている。

こうして回転子８２の直結されたファンロータ８０は、
その両端部から外方に延びた回転支持軸８５．９０で本
体フレーム８６．９１に回転可能に支持されている。一
方、上記回転子８２側の回転支持軸８５を支持している
本体フレーム８６には、上記回転支持軸８５が内部を挿
通すると共に上記永久磁石８４の中心貫通穴位置まで延
びる円筒体８７が固着されており、その先端部に、コイ
ル８８の巻装された固定子８９が配設されている。上記
コイル８８への通電を制御して回転磁界を形成すること
により、回転子８２に対する回転力が誘起され、これに
よりファンロータ８０が回転駆動される。上記のように
ファンロータ８０に回転子８２を直結する構成とするこ
とによって、構造が簡素となり、また軸方向長さが短く
なって装置の小形化が可能となる。

（発明が解決しようとする問題点） ところで上記のようなりロスフローファンのファンロー
タ８０は軸方向長さが長く、また両側の側板を個別に軸
支する構成となされている。このような構造のファンロ
ータ８０を回転駆動する際の回転軸は、各回転支持軸８
５．９０をそれぞれ回転自在に支持するために本体フレ
ーム８６．９１にそれぞれ取着されている軸受の各中心
点を結ぶ直線で与えられる訳であるが、例えばこれらの
軸受における本体フレームへの取付精度や、各回転支持
軸における各側板への固着取付精度等によって、上記回
転軸に各回転支持軸の軸心方向をそれぞれ精度良く一致
させて組立てることは容易ではなく、さらにファンロー
タ本体８０の重心を上記回転軸上に合致させて構成する
ことも極めて困難となる。このように本体フレームへの
軸受の取付位置によって一義的に決定される回転軸に対
して、各回転支持軸の軸心方向やファンロータ本体の重
心位置にずれを生じ易い構成であるために、その回転駆
動時には、例えば回転軸からずれた重心に遠心力が作用
して中央部が外方へ偏心するようなそりを伴う回転振れ
を生じ、また回転支持軸の軸心方向と回転軸とのずれに
よる回転振れも生じることとなる。そしてこのような回
転振れが本体フレームへと伝播する結果、装置全体の振
動、或いは騒音を生じ、利用者の空調快適性を損なうと
いう問題を生じることとなる。

さらに上記従来装置においては、本体フレーム８６上で
回転支持軸８５を支持している軸受にはある程度の嵌合
隙間が存する組み付は状態とならざるを得ないために、
上記回転支持軸８５には上記軸受支持点口りの振れを生
じ易く、そしてこのとき、上記軸受から軸方向に離れた
位置で回転子８２が上記回転支持軸８５に連結されてい
るために、上記回転子８２における永久磁石８４の径方
向の偏心量も大きなものとなる。この結果、固定子８９
との同心性が損なわれ、永久磁石８４と固定子８９との
間の隙間、すなわちエアーギャップの全周に渡る均一性
が維持できなくなって、固定子８９から回転子８２に作
用する回転力が周方向で不均一となり、このために生じ
る回転むらによって振動や騒音が大きくなるという問題
もある。

この発明は上記に鑑みなされたものであって、その目的
は、例えばクロスフローファンのファンロータ等の軸長
の長い回転体においても、回転駆動時の振動や騒音の発
生を低減し得るファン装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） そこでこの発明の第１請求項記載のファン装置は、ファ
ンロータ１の一方の側板２に、この側板２と軸方向に対
向して位置する回転子４のケーシング１５から回転力を
伝達すべく構成して成るファン装置であって、上記側板
２とケーシング１５とを弾性体より成る連結部材３を介
して連結すると共に、上記ケーシング１５を、ファンハ
ウジングの一方の取付面８に固定された固定軸６で回転
自在に支持し、さらに上記ファンロータ１の他方の側板
６０をファンハウジングの他方の取付面６２で回転自在
かっ回動可能に支持している。

また第２請求項記載のファン装置は、ファンロータ１の
一方の側板２に、この側板２と軸方向に対向して位置す
る回転子４のケーシング１５がら回転力を伝達すべく構
成して成るファン装置であって、上記側板２とケーシン
グ１５とを弾性体より成る連結部材３を介して連結する
と共に、上記ケーシング１５には、その円筒部１８内周
面に永久磁石２０を周状に取着する一方、上記円筒部１
８におけるファンロータ１側の端面がら軸心方向に延び
る垂直面１７の軸心箇所に反ファンロータ１側に延びる
軸受取付部７１を設け、ファンハウジングの一方の取付
面８に固定されると共に中途部に固定子５の固着された
固定軸６の先端側を、上記軸受取付部７１に嵌着された
軸受４１に挿通させることにより、上記ケーシング１５
を回転自在に支持すると共に、上記ファンロータｌの他
方の側板６０をファンハウジングの他方の取付面６２で
回転自在に支持している。

（作用） 上記第１請求項記載のファン装置においては、回転子４
のケーシング１５から回転力が伝達され、回転駆動され
るファンロータ１の上記ケーシング１５側の側板（以下
、説明のために右側板と言う）２は、弾性体より成る連
結部材３によって上記ケーシング１５に連結されている
。したがって上記右側板２側は、その位置が固定された
ものではなく、上記連結部材３の伸縮によって位置変化
をすることが可能となされている。一方、上記右側板２
とは反対側の側板（以下、左側板と言う）６０は、ファ
ンハウジングの取付面６２において回転自在かつ回動可
能に支持されている。つまり一点（左側板の支持点）が
固定された回転体の取付構成となされており、このよう
な回転体を高速回転する場合には、いわゆるこまの原理
に基づく回転動作を行うこととなる。すなわち上記左側
板６０の支持点を通ると共に、ファンロータｌにおける
質量分布が中心点対称となる点を連ねて延びる軸が回転
軸として定まり、したがってこの回転軸は上記左側板６
０の支持点とファンロータ１の重心とを結ぶ線として略
定まることとなる。そしてこの回転軸回りに高速回転す
る場合に、その角運動量を保持すべく外力の影響による
回転軸の方向変化を生じにくい、したがって回転振れを
生じにくい安定した回転状態が維持される。さらに例え
ば空気調和機の室内機において、水平に配置されたファ
ンロータ１に外力としての重力が右側板２側を下降させ
・るように作用する場合には、右側板２側の位置変位に
応じた上記連結部材３の変形による弾性力が上記重力と
つり合い、したがって上記ファンロータｌには外力の合
計が零となり、このため歳差運動現象等も生ずることな
く安定した回転状態が継続される。このように上記にお
いては回転振れを生じない方向での回転軸回りの安定し
た回転が得られるので、装置の振動や騒音を低減した運
転が可能となる。

また上記第２請求項記載のファン装置においては、回転
子４側を回転自在に支持するための軸受４１と上記回転
子４における永久磁石２ｏとの間の軸方向距離を極力小
さくし得る構成となっている。つまり回転子４のケーシ
ング１５内に上記軸受４１を設けて、この軸受４１を固
定軸６の先端側で支持する構成であると共に、さらに上
記ケーシング１５には、ファンロータ１例の垂直面１７
の軸心箇所に、反ファンロータｌ側に延びる軸受取付部
７１を設けて、この軸受取付部７１に上記軸受４１を嵌
着する構成であるので、この軸受４１は固定子５に近接
して位置することとなり、したがって上記固定子５と径
方向に対向して配設されることとなる上記回転子４にお
ける永久磁石２０と上記軸受４１との間の軸方向距離も
、より小さなものとなる。このため上記軸受４１におけ
る嵌合隙間により回転子４のケーシング１５に上記軸受
４１での支持点を中心とする振れが生じる場合において
も、上記永久磁石２０での径方向の偏心量がより小さく
抑えられることとなり、固定子５との間のエアーギャッ
プがより均一に維持される結果、回転むらが従来よりも
低減され、振動や騒音の発生が低減される。

（実施例） 次にこの発明のファン装置の具体的な実施例について、
図面を参照しつつ詳細に説明する。

第１図には、空気調和機の室内機において用いられるク
ロスフローファンにこの発明を適用して構成した第１実
施例における装置の組立断面図を示している。同図にお
いて、ｌはクロスフローファンのファンロータであり、
このファンロータ１の一方の側板（以下、右側板と言う
）２に連結部材３を介して回転子４が取着され、またこ
の回転子４内部に、固定子５の固着された固定軸６が挿
通されている。そしてこの固定軸６の右側端部にはエン
ドブラケット７がさらに固着されている。

このエンドブラケット７の端面には、適当箇所に固定ね
し穴が穿設されており、このエンドブラケット７端面を
、空気調和機の室内機内部の取付面であるファンハウジ
ングの左右側壁の、第１（財）に二点鎖線で図示した右
側壁８にねし固定するようになされている。なお室内側
熱交換器はファンハウジング内のファンロータｌの上流
側に配設さ・れており、左右側壁間に支持されている。

上記連結部材３は、合成ゴム等の弾性体より成るもので
あって、その中心部に軸方向に貫通する貫通穴１１を有
するリング状の部品であり、またその断面は略Ｕ字状に
形成されている。つまり上記貫通穴１１を囲繞する円筒
部１２と、この円筒部１２の軸方向両端部位置からそれ
ぞれ半径方向に広がる側板側固着面１３及び回転子側固
着面１４とから構成されている。上記側板側固着面１３
は、右側Ｆｉ２の端面に形成している凹部に嵌入されて
この右側板２との同心位置を与えられ、この状態で接着
等により固着される。一方、上記回転子側固着面１４に
は、回転子４を構成するケーシング１５における垂直面
１７が固着される。この垂直面１７の軸心位置には、フ
ァンロータ１側に突出する中心膨出部１６が形成されて
いる。この中心膨出部１６の機能については後で説明す
るが、この中心膨出部１６を上記貫通穴ｌｌに挿通し、
両者の同心位置状態を維持した状態で、上記回転子側固
着面１４とケーシング１５の垂直面１７との接着等によ
る固着取付けが行われる。

次に上記回転子４の構成を、第４図の分解斜視図を参照
して説明する。この回転子４は、上記ケーシング１５と
、４箇の永久磁石２０と、略円筒状の蓋体２５とから構
成されている。上記ケーシング１５は、前記したように
連結部材３を介し、てファンロータ１の右側板２に固着
される前記垂直面１７と、この垂直面１７の外周縁から
、図において右側−１と延びて右端面において開口する
円筒部１８とから成るカップ状に形成されている。そし
て上記円筒部１８に沿わせて、上記各永久磁石２０を固
定するために、上記垂直面１７には、上記円筒部１８よ
り内方の同心の円周を４等分する位置で上記開口端側に
それぞれ切起こされた４個の略弓状の係止片２６・・２
６と、これらの係止片２６・・２６間の円周１各２箇所
の位置でそれぞれ切起こされた短寸の爪状の突起２７・
・２７とが形成されている。一方３、上記各永久磁石２
０は、第２図に示すように、ケーシング１５の円筒部１
８の内周を略４等分する円弧長を有する形状に構成され
ている。その形状については、後で詳述するが、周方向
両端部には半径方向に対して傾斜する傾斜面５２．５２
がそれぞれ形成されており、隣合う永久磁石２０の各傾
斜面５２間には、径方向外方に向かって徐々に狭小とな
るテーバ状の隙間が形成される。そしてこのテーバ状隙
間に上記各弓状係止片２６が軸心側より嵌入して、上記
永久磁石２０の傾斜面５２に当接するようになされてい
る。また上記各係止片２６の切り起こし点は上記当接位
置より外周面側に形成されており、この結果上記当接状
態においては、各係止片２６は半径方向内方へと撓み変
形を生じた状態となり、その弾性反力が上記各永久磁石
２０を外周面側へ押圧する力として作用する。そしてこ
の押圧力は、上記のように傾斜面５２．５２に作用する
結果、各永久磁石２０を半径方向外方へと押圧してケー
シング１５の円筒部１８の内周面に密着させる力として
作用すると共に、円周方向にも押圧する力として作用す
る。このような押圧力が各永久磁石２０の両端部にそれ
ぞれ与えられる結果、各永久磁石２０の半径方向の位置
固定及び周方向の位置固定が同時に、かつ精度良く与え
られる。

上記弓状係止片２６は、第１図に示しているように、ケ
ーシング１５の開口端（図において右端）側が軸心方向
へと湾曲するような略弓形形状に形成されており、した
がって上記各永久磁石２０は、上記ケーシング１５の開
口端側からこのケーシング１５の円筒部１８に沿わせて
軸方向左方へと押し込んでいくことにより、上記係止片
２６は徐々に軸心方向へと湾曲されて上記した組付状態
となる。一方この組付状態における軸方向の固定は、同
図において固定軸６より下側の断面Ｖに示しているよう
に、各永久磁石２０の左端面が前記した爪状突起２７の
先端部に当接することによってまず左端側での位置決め
がなされる。なおこの状態において上記係止片２６は、
その軸方向中央部が各永久磁石２０の軸方向中央箇所に
当接する。上記爪状突起２７は、第２図に示しているよ
うに、各永久磁石２０に対し、両端部側の各２点にそれ
ぞれ当接するようになされている。そしてこのとき、第
１図のように、各永久磁石２０の右側端面は、ケーシン
グ１５の開口端と路間−位置に位置する。上記のような
各永久磁石２０の組付は後、上記ケーシング１５の円筒
部１８の外周と略同径の内周面を有する前記蓋体２５が
ケーシング１５に覆せられる。この蓋体２５にはその周
側面の適当箇所に嵌合穴３５が穿設されており、−方上
記円筒部１８には、上記嵌合穴３５にそれぞれ応する位
置に、半径方向外方へと突出成形された円弧状の係止片
３６が形成されている。上記蓋体２５を軸方向に押し込
み、上記係止片３６を上記嵌合穴３５内に嵌入させるこ
とによって、上記ケーシング１５への蓋体２５の固定取
付けがなされ、回転子４の組立てが完了する。このとき
、蓋体２５の右側端面には、径方向内方へと曲げ成形さ
れると共に各永久磁石２０端面の外周側を全周に渡って
わずかに覆う固定面３７が設けられており、この固定面
３７と上記爪状突起２７との間で各永久磁石２０が挟持
されることとなって、軸方向の固定が行われる。この・
ように、従来は接着によって行われていた永久磁石の取
付けを、極めて簡単な組立作業でより確実かつ精度良く
行うことが可能となっている。

上記各永久磁石２０は、半径方向に着磁されている。ま
た固定子５に対面する内周面において隣合う面が相互に
異なる極となるように、つまりＮ５ＮＳの４極の界磁状
態となるように回転子４は構成されている。そして上記
のような各永久磁石２０は、例えばフェライトより成る
異方性磁石で構成されている。このように、各磁極毎に
一様に着磁される分割磁石で構成すると共に、それぞれ
異方性磁石で構成する結果、磁力を従来よりも大幅に強
くすることができ、そのため、これらの永久磁石２０の
内周面と、後述する固定子５の外周面との間の隙間、す
なわちエアーギャップを１．５〜２喘と比較的大きく与
えて構成することが可能となっている。

また上記各永久磁石２０はそれぞれ同一形状に構成され
ているものであって、またそれぞれ周方向両端部には、
第３図に示すような対称形の端面形状が与えられている
。この端面形状について、第３図に基づいて説明する。

同図には、永久磁石２０を左右対称に位置させ、そのと
きの対称軸となる中心線！、またこの中心線ｌを中心に
して中心角９０’で延びる半径方向線ｍ、ｍ、上記中心
線ｌに垂直で永久磁石２０の外周面ＳＯに接する水平面
ｐを付記している。永久磁石２０の両端部には、それぞ
れ外周面Ｓｏから内周面Ｓｉに向かって、上記中心線！
に平行な平行面５０、上記半径方向線ｍよりわずかに中
心線！側で上記半径方向線ｍに平行な最小隙間付与面５
１、上記水平面ｐに平行に中心線β側に延びる傾斜面５
２が順次形成され、そして上記半径方向線ｍに平行であ
ると共に上記最小隙間付与面５１よりは半径方向線ｍか
ら離間した嵌入面５３が形成されて上記内周面Ｓｉに連
なっている。このような端面形状を与えていることによ
り、ケーシング１５内周面に沿って各永久磁石２０が配
設された場合に、隣合う各永久磁石２０．２０間には、
上記最小隙間付与面５１．５１間で最小隙間ａ（１ｍｍ
）が与えられる。この最小隙間を与えることによって、
各永久磁石２０等の形状加工誤差を許容し得る組立が可
能となる。上記傾斜面５２は、内周面Ｓｉと外周面Ｓｏ
との半径方向中間点（以下、中性点と言う）の近傍に形
成されており、前記したように弓状係止片２６が当接す
る面となっている。そして上記嵌入面５３は、上記弓状
係止片２６が径方向内方より上記傾斜面５２方向へと嵌
入する隙間を与えると共に、その間隔すは、前記エアー
ギャップを超える隙間（３ｍｍ）となされており、この
ため隣合う永久磁石２０．２０間の内周面側における上
記隙間すを介する漏洩磁束が低減され、固定子５側によ
り有効に磁力が作用するようになされている。

また上記回転子４においては、上記ケーシング１５の垂
直面１７からは、爪状突起２７によって永久磁石２０を
離間した状態で取付けており、特に上記爪状突起２７の
先端部は半円状に形成され、したがって各永久磁石２０
とは点接触状態で当接する。また上記各永久磁石２０の
右端側を固定する蓋体２５の固定面３７は各永久磁石２
０の外周面側の狭小部分のみに接するように構成してお
り、このように各永久磁石２０の軸方向両端面に接して
挟持する部材の接触面積を極力小さくすることによって
、漏洩磁束が低減される。さらに上記爪状突起２７と、
前記した弓状係止片２６とは、前記した中性点の近傍で
接するようにしていること　゛によっても漏洩磁束の低
減が図られ、また隣合う異極の永久磁石２０間の位置に
おける上記ケーシング１５の垂直面１７には、上記弓状
係止片２６の切起こし跡のスリット開口が半径方向に延
びており、このためこの垂直面１７を介しての漏洩磁束
がさらに低減する構成となっている。

次に、上記回転子４への固定子５の組付けについて説明
する。前記したケーシング１５の垂直面１７における軸
心側の中心膨出部１６は、第１図のように、その内部空
間が軸受収納室３９となされている。つまりこの軸受収
納室３９内に軸受４１が圧入等によって挿着されている
。この軸受４１に、前記固定軸６の先端側を挿通させる
ことによって、上記回転子４の内部空間部に、第２図に
示すように、星形に成形された６極の磁極を有する固定
子５が同心状に配設されることとなり、ファン駆動用電
動機が構成される。なお同図中４０は、固定子５の各磁
極に巻装されているコイルである。上記固定子５は、第
１図に示すように固定軸６の略中央部位置に固着されて
いる。この固定軸６は、第１図において左端側の先端が
テーパ状に形成されると共に、そのテーパ部から基端側
は小径部となされ、さらに段部を有して上記固定子５が
固着される軸部として形成されている。そして前記した
蓋体２５の固定面３７の中心開口を通して軸心上を上記
固定軸６を挿入していくことで、前記したケーシング１
５の中心膨出部１６内面に取着されている軸受４１の中
心穴に、固定軸６の小径部が挿通ずることとなる。この
とき上記固定軸６先端のテーパ部で案内されて、小径部
が容易に挿通ずるようになされている。

上記固定軸６の右側端部位置には、皿状のエンドブラケ
ット７が同心状に固着されている。このエンドブラケッ
ト７の外周には、固定子５側に延びる短寸の円筒部４２
が形成されており、この円筒部４２に囲繞される空間は
、制御回路部品収納室４３となされている。この収納室
４３内には円板状のプリント基板４４が配設されており
、このプリント基板４４に、このファン駆動用電動機の
回転制御に必要な制御回路部品が取付けられている。つ
まり上記プリント基板４４に、抵抗素子、コンデンサ、
ダイオード等の制御回路部品を、上記エンドブラケット
７側に位置するようにマウントしている。このとき収納
室４３の軸方向高さよりも高い寸法を有するコンデンサ
等の素子については、そのリード部を曲げ成形して上記
プリント基板４４の面に沿わせて収納している。また図
のように、パワートランジスタ４５や制’１１１Ｇ４６
等の高発熱素子においては、それらの冷却フィンを上記
エンドブラケット７の内面に、絶縁シート４７を介して
密着取付けしている。すなわち上記のような高発熱素子
に対しては、エンドブラケット７全体がそれらの放熱フ
ィンとして作用するようになされているのである。以上
のようなプリント基板４４における各素子の配置、及び
放熱構造とすることによって、軸方向寸法の小さな空間
内に回転制御に必要な制御回路を構成し、これにより装
置のコンパクト化、及び外部引出配線数の低減を図って
いる。なお上記プリント基板４４から３箇のホール素子
Ｈ（図には１箇のみ図示）は、固定子５側に延びて、回
転子４の回転位置に応じた磁場の変化を検出し得るよう
になされている。

上記のようにファンロータ１に回転子４と固定子５とを
組立てた後、この組立体は空気調和機の室内機に組付け
られる。第５図には、上記ファンロータ１の、上記右側
板２とは反対側の側板（以下、左側板と言う）６０の室
内機への取付構造を示している。同図のように、上記左
側板６０の軸心位置には回転支持軸６１が固着されてお
り、この回転支持軸６１を、室内機のファンハウジング
の左側壁６２に取着されている軸受６３に挿通させるこ
とによって、上記左側板６０例の取付けが行われる。上
記軸受６３は、ファンハウジングの左側壁６２の取付穴
に圧入されている軸受外体６４内に装着されているもの
であって、上記軸受外体６４は合成ゴム等の弾性材料よ
り構成されると共に、内部には球面座が形成されており
、この球面座に沿って摺動回転自在に、球状外周面を有
する上記軸受６３が装着されている。したがって上記回
転支持軸６１の固着された左側板６０は、上記軸受６３
によって回転自在であると共に、この軸受６３を中心と
する回動動作をなし得るように支持されている。

上記左側板６０例の取付後、前記固定軸６の端部に固着
されているエンドブラケット７を本体フレームの取付面
である右側壁８にねじ固定する。

これによって、固定軸６と、この固定軸６に固着されて
いる固定子５との位置固定が与えられ、また回転子４も
上記固定軸６によって回転自在に支持されることとなる
。そしてファンロータ１は、右側板２が上記回転子４の
ケーシング１５に弾性体より成る連結部材３を介して連
結されており、また左側板６０側はファンハウジングの
左側壁６２に対して、上記のように回転自在かつ回動自
在゛に支持されて、略水平取付状態で保持される。

次に上記構成のファン装置の作動状態について説明する
。

前記した３つのホール素子旧〜Ｈ３は、第２図に示して
いるように、固定子５の隣り合う３つの極の先端部側に
、それぞれ配置されており、これらのホール素子旧〜１
１３によって上記回転子４の回転位置に応じた各永久磁
石２０による磁場の変化が検出される。そしてその検出
信号を受けて、所定のタイミングで前記制御ＩＣ４６に
よって駆動信号が発生され、これにより各コイル４０へ
の通電が周期的に制御されて固定子５側に回転磁界が発
生される。こうして回転子４が上記固定子５側の回転磁
界によって回転駆動され、この回転子４の回転が前記連
結部材３を介してファンロータ１に伝達されてファンロ
ータ１が回転駆動される。

ところで上記ファンロータｌは軸方向長さが長く、また
金属材料に比べて剛性の小さな合成樹脂材料で構成され
ている。さらに詳しくは、例えば実公昭５７−３０４７
１号公報に記載されているように、円形の羽根支持板の
間に多数の羽根を円筒状に架設して短尺の羽根ユニット
を構成し、そしてこの羽根ユニットを接着等により接続
していくことによって、所定の軸方向長を有する長尺の
組立体を構成し、次いでこの組立体の両端面に位置する
上記羽根支持板に、回転支持軸６１を固着し、或いは連
結部材３の取付けに必要な端面加工を行ってファンロー
タ１を構成する。このように左側板６０と右側板２とに
おいては、それぞれ個別に中心を求めて回転支持軸６１
の固着組立や端面加工が行われるものであり、したがっ
て上記回転支持軸６１の軸心方向と右側板２例の中心と
にずれを生じ易く、また上記のようにファンロータ本体
を構成するために軸方向に接続されて組立てられた上記
短尺の羽根ユニットの軸心と回転支持軸６１の軸心方向
とにもずれを生じた構成となり易い。このため、前記従
来装置のようにファンハウジングの取付面に対して取付
位置を一義的に与えてファンロータを取付ける構成とし
た場合には、回転駆動時に回転振れを生じることとなる
。このようなファンロータ側の回転振れが、例えば上記
回転子４、軸受４１、固定軸６を伝って装置フレームに
伝播する場合には、装置全体の振動や異音の発生を生ず
ることとなるが、上記実施例においては、前記のように
ファンロータ１全体は、ファンハウジングに対する取付
状態が一義的に拘束される構成ではなく、左側板６０の
支持点のみがファンハウジングに対して固定され、右側
板２は、弾性体より成る連結部材３によって、この連結
部材３０弾性変形で許容される変位を生じ得る構成とな
されている。そして上記ファンロータ１は、前記のよう
に円筒状に多数の羽根を配設した構成であり、したがっ
て外周側に略均−な質量分布を有する回転体となってお
り、これを回転駆動する際には、゛いわゆるこまの原理
に基づく回転動作を生ずることとなる。つまり通常動作
の回転数においても慣性モーメントは充分に大きく、し
たがって回転軸の方向を変化させようとする例えば重力
等の質量の大きさに比例する外力によっては、回転軸方
向の変化速度は極めて小さくなる。すなわち左側板６０
側の支持点を通ると共に、ファンロータ本体ｌの各羽根
ユニットの軸心を略連ねた直線を回転軸として、この回
転軸回りの安定した回転動作を維持するのである。特に
重力は、ファンロータ１の右側板２側が若干下降し、こ
の変位に応じた連結部材３の弾性力とつり合うこととな
るので回転駆動力以外の外力の総和は零となり、したが
って歳差運動等も生じることなく、或いは突発的な外力
に対しても回転軸方向の変化速度を小さく抑えた回転動
作の継続がなされるので、装置に伝播して装置全体の振
動を誘発するような回転振れを生じず、したがって振動
や騒音の発生のない運転が可能となる。

以上の説明のように上記実施例においては、ファンロー
タｌの回転駆動時に、回転振れを生じない安定回転動作
状態となる回転軸方向が自動的に設定されて回転が継続
されるので、装置全体の振動や騒音の発生を抑えた運転
が可能となる。また上記実施例においては、左側板６０
側の軸受６３を弾性体材料よりなる軸受外体６４で囲繞
する構成として、この軸受外体６４にも振動吸収機能を
与えているので装置全体の振動の防止をより確実に行う
ことができる。さらに上記実施例においては、ファンロ
ータ１と回転子４のケーシング１５との間に連結部材３
を介設しており、このためファンロータ１に突発的な外
力が作用して回転軸方向が変化する場合にも、その変位
量は上記連結部材３で吸収されて、回転子４側への影響
を小さくするようになされている。このため回転子４に
おける永久磁石２０の内周面と固定子５の外周面との間
のエアギャップの変動が小さく抑えられる結果、より安
定したモータ性能を維持することができる。

また上記のファン装置においては、前記中心膨出部１６
内に軸受４１を設け、この軸受４１を介して回転子４を
固定軸６で回転可能に支持する構成である。つまり上記
ファンロータｌと回転子４との連結を連結部材３によっ
て軸心より離れた外周側で行うと共に、その軸心側で上
記回転子４を固定軸６によって回転支持する構成であり
、軸方向スペースが連結と回転支持とで共用される構成
であるので、軸方向の装置の小形化が可能である。

また上記実施例においては、固定子５の固着された固定
軸６の先端側で、回転子４をも回転可能に支持する構成
であり、従来装置のように固定軸と回転軸とを並設する
必要がないので、構成がさらに簡素になると共に、組立
工数の低減や組立作業性の向上が可能となっている。

次にこの発明の第２実施例におけるファン装置について
説明する。

この第２実施例の装置は、上記第１実施例のファンロー
タ１に連結部材３を介して、第７図の直流ブラシレスモ
ーフを連結することにより構成しており、ファンロータ
ｌ側の構成は左側板６０例のファンハウジングへの取付
構造も含めて上記第１実施例と同様であるので、説明を
省略する。また第７図において上記第１実施例と同一の
機能部には同一の番号を付して詳細な説明を省略する。

上記第２実施例の装置における直流ブラシレスモータで
は、第７図のように、回転子４のケーシング１５におけ
る垂直面１７の軸心箇所を、エンドブラケット７側に、
したがって反ファンロータ１側に延びる短寸の円筒部と
して突出成形して軸受取付部７１を形成している。そし
てこの軸受取付部７１内に軸受４１を嵌着し、この軸受
４１に、エンドブラケット７に立設されている固定軸６
の先端側を挿通させることによって、回転子４を回転自
在に支持する構成となされている。なお図において、７
２は、固定軸６の先端部に取着されている軸受固定ばね
であって、軸受４１の内輪の左端内周角部に当接して、
固定軸６の右方への抜脱を防止している。また７３は、
固定軸６の中途部に固定子５を固定するための固定ピン
である。

前記第１実施例においては、ケーシング１５における垂
直面１７の軸心箇所に、ファンロータｌ側に突出する中
心膨出部１６を形成して軸受４１を収納しており、従来
装置に比べれば軸受４１と永久磁石２０との間の軸方向
距離が短寸化された構成になってはいたが、上記軸受４
１を中心とする振れが生じる場合に、例えば第８図に示
すように、振れ角θに上記軸方向距離！を乗じた値に応
する径方向の偏心が永久磁石２０に生じるものとなって
いる。そこで第９図に示すように、上記軸受４１による
支持点を永久磁石２０の軸方向位置に近づけることで、
軸受４１を中心とする振れが生じる場合にも、永久磁石
２０には径方向の偏心を殆ど生じないものとすることが
できる。しだがって、上記第２実施例においては、軸受
４１が固定子５に近接して設けられ、永久磁石２０との
間の軸方向距離が極力小さ（なるようになされているの
で、永久磁石２０と固定子５との同心性が維持され、両
者間に均一なエアーギャップが維持されて回転むらの低
減された滑らかな回転駆動が行われ、回転むらに起因す
る振動や騒音が低減した運転が行われることとなる。

なお上記実施例はこの発明を限定するものではなくこの
発明の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば上記実
施例においては、ファンロータ１の左側板６０には回転
支持軸６１を固着し、この回転支持軸６１をファンハウ
ジングの左側壁６２に取付けた軸受６３で支持する構成
について説明したが、例えば軸受を左側板６０に取付け
て上記左側壁６２に固着した支持軸で支持する構成とす
ることもできる。また上記実施例は固定子５の外周側に
永久磁石２０を配設した構成についての説明であるが、
固定子と永久磁石とを内外逆に設ける構造や、前記従来
装置のようにリング状の永久磁石を用いて構成した装置
にもこの発明の適用は可能である。さらに上記は、クロ
スフローファンを回転駆動するために直流ブラシレスモ
ーフ形式を採用して構成した例についての説明であるが
、その他の形式の電動機、さらにはクロスフローファン
以外のファン装置においてこの発明の適用が可能である
。

（発明の効果） 上記のようにこの発明の第１請求項記載のファン装置に
おいては、ファンロータの回転駆動時に、回転振れを生
じない安定回転動作状態となる回転軸方向が自動的に設
定されて回転が継続されるので、装置全体の振動や騒音
の発生を低減した運転が可能となる。

また第２請求項記載のファン装置においては、回転子側
を回転自在に支持するための軸受と上記回転子における
永久磁石との間の軸方向距離を極力小さくした構成とな
っているので、上記永久磁石での径方向の偏心量がより
小さく抑えられることとなり、固定子との間のエアーギ
ャップがより均−に維持される結果、回転むらが従来よ
りも低減され、振動や騒音の発生が低減される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例におけるファン装置の要
部断面図、第２図は第１図の■−■線における断面図、
第３図は上記ファン装置において用いた永久磁石の正面
図、第４図は上記ファン装置の分解斜視図、第５図は上
記ファン装置におけるファンロータの左側板の取付構造
を示す断面図、第６図は従来装置の断面図、第７図はこ
の発明の第２実施例におけるファン装置の要部断面図、
第８図及び第９図はそれぞれ軸受による回転子の支持点
と回転子の振れ状態との関係を示す模式図である。 １・・・ファンロータ、２・・・右側板、３・・・連結
部材、４・・・回転子、５・・・固定子、６・・・固定
軸、８・・・右側壁（取付面）、１５・・・ケーシング
、１７・・・垂直面、１８・・・円筒部、２０・・・永
久磁石、４１・・・軸受、６０・・・左側板、６２・・
・左側壁（取付部）、７１・・・軸受取付部。 特許出願人　　　　　　　ダイキン工業株式会社第１図 １・・・ファンロータ　　　５・・・固定子２・・・膚
イ刺＆６・・−国定軸 ３・・・ｔま吉＠β才才　　　　８・・・メテイ貝＋１
９　（〕〕トーイ寸ｊ凸４・・・回車六子　　　　１５
・・・ケーソング第２図 第３図 第５図 ６２・・・左側壁（取付面） 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．ファンロータ（１）の一方の側板（２）に、この側
   板（２）と軸方向に対向して位置する回転子（４）のケ
   ーシング（１５）から回転力を伝達すべく構成して成る
   ファン装置であって、上記側板（２）とケーシング（１
   ５）とを弾性体より成る連結部材（３）を介して連結す
   ると共に、上記ケーシング（１５）を、ファンハウジン
   グの一方の取付面（８）に固定された固定軸（６）で回
   転自在に支持し、さらに上記ファンロータ（１）の他方
   の側板（６０）をファンハウジングの他方の取付面（６
   ２）で回転自在かつ回動可能に支持していることを特徴
   とするファン装置。
2. ２．ファンロータ（１）の一方の側板（２）に、この側
   板（２）と軸方向に対向して位置する回転子（４）のケ
   ーシング（１５）から回転力を伝達すべく構成して成る
   ファン装置であって、上記側板（２）とケーシング（１
   ５）とを弾性体より成る連結部材（３）を介して連結す
   ると共に、上記ケーシング（１５）には、その円筒部（
   １８）内周面に永久磁石（２０）を周状に取着する一方
   、上記円筒部（１８）におけるファンロータ（１）側の
   端面から軸心方向に延びる垂直面（１７）の軸心箇所に
   反ファンロータ（１）側に延びる軸受取付部（７１）を
   設け、ファンハウジングの一方の取付面（８）に固定さ
   れると共に中途部に固定子（５）の固着された固定軸（
   ６）の先端側を、上記軸受取付部（７１）に嵌着された
   軸受（４１）に挿通させることにより、上記ケーシング
   （１５）を回転自在に支持すると共に、上記ファンロー
   タ（１）の他方の側板（６０）をファンハウジングの他
   方の取付面（６２）で回転自在に支持していることを特
   徴とするファン装置。