JPH03141900A - 送風機用ファン - 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〕 本発明は送風機用ファンに関するもので、例えば自動車
用ラジェ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６３〜１８３
５００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、ファンに生し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し穴は、間欠的に
形成しであるので、必ずしもねし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、！密にバランスを調整するには、偏重心の位置
と、ねじ大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
ンバランスを生している。従って、ファン回転開始時の
振動は増大することになる。特に自動車のラジェータ冷
却ファンでは、冷却水温を感知して０Ｎ−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フの
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、−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、作業性を向上させ
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Ａ１等によって形成された金属製のインサー１
−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が一体的に底形されている。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底形され
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１０２にほぼ垂直に伸びる環状のボス） 外周壁（第１の側壁）１０３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一部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
■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、ＴＺ　　（＜ＴＩ　）に縮める
。このときに生ずるたわみＩ　（＝Ｔ。

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、■字部形状及び
たわみ量を適宜法めれば良い。

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４０
１，４０２が接している。

また、リブ１０４（こはバランサ４００の内側支持部、
４０３が接している。

また、軸方向については、バランサ４００のは１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８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○からの偏心量ｅ）
とファン中心Ｏに対して反幻例の位置Ａ（ファン中心０
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ＭＵ１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４００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４０
０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３３ｍ−ファンアンバランスＩＵ１
／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χ及びバランサ
自身の質ｉｍ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Ｕｌ−Ｍが許容アンバランス量χ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χ
−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χ＋バランス調整範囲２とする。水準■■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％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４００の成形型を共通化させることが
できるため材中の変更のみで？！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、８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ニ関わらず、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、別部品を用いてねし締めする
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−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８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■）が小さく
て、単なる板形状では■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２５０　
ｇ　−ｍｍの場合、調整バランス量１００　ｇ　−ｎ＋
ｍのバランサを設定し、同バランサ２個と残る５　０　
ｇ　−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１．　　ＩＩ、　ＩＩ
Ｉ・・・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
ｘｎ−ｘｎ断面図である。 １００・・・ボス部、１０３・・・ボス外周壁（第１の
側壁）、１０４・・・リプ（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)

【特許請求の範囲】
1. （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
   るバランスウェイトと、 を備えることを特徴とする送風機用ファン。
2. （２）前記ファンブレード、前記第１の側壁及び前記第
   ２の側壁は前記ボス部に一体成形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. （３）前記バランスウェイトはばね力を有し、ばね力に
   よって前記環状溝に係止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。