JPS60247092A - 軸流フアン - 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】 本発明は軸流ファンに関スル。

従来、室内の換気、あるいは機械類の冷却等に用いられ
る軸流ファンは、軸流ファンのケーシングの中心部に比
較的太き目で全体としての占有面積の高いモータが設け
られた構造となっている。

すなわら、中央部にモータを構成するケースが設けられ
、且つケース内にステータ電機子が設けられ、このステ
ータ電機子と対向してマグネットロータ（界磁マグネッ
ト）か回転可能に設けられ。

該マグネットロータに、複数の羽根（ファン）を有する
羽根形成体が設けられ、ステー内に配線されたリード線
を介し上記ステータ電機子に通電することによりマグネ
ットロータに取りつけられた羽根を回転させることで１
羽根により空気の吸排を行なうように構成されていた・ このように従来の軸流ファンでは中央部にモータを設け
る構成となっているため、小型の軸流ファンにおいては
モータの大きさが限られ、モータの出力を大きくとれな
い。また中央部にモータを設けなければならないため１
羽根の長さが短かくなってしまうために充分な風量を得
ることができない。また外部から軸流ファンの中心部の
モータのステータ電機子に給電しなければならないため
。

軸流ファンの構造を複雑化し、当該軸流ファンを高価な
ものにする欠点があった。

本発明は、上記事情に基いてなされたもので。

電機子コイルを極めて容易に巻装でき、該コアに電機子
コイルを巻装したステータ電機子を容易に組み込めて容
易且つ簡単に量産でき、しかも軸流ファンのケーシング
として安価で、また極めて軸方向に偏平で厚みの薄い軸
流ファンに形成でき。

モータ自体が従来のものに比べて大きくなりモータの出
力を大きくとることができ１羽根を長くとれるので風量
を多くとれ、ステータ電機子への給電を簡単に行なえる
極めて効率の良い軸流ファンを得ることを目的としてな
されたものである。

かかる本発明の目的は、中央部に磁力を受けて回転する
複数枚の羽根の外周部にＮ極、Ｓ極の磁極を交互に有す
る２Ｊ）（１）は２以上の正の整数）極の界磁マグネッ
トを有する回転ファンの平面角型の軸流ファンケーシン
グ内に回動自在に設け。

上記界磁マグネットと対向する１字型ステータ突極面の
開角が、界磁→グネットの磁極のほぼ３分の２乃至３分
の３磁極幅に形成された電機子コイルを巻装したステー
タ電機子を構成する１字型ステータ突極を上記軸流ファ
ンケーシングの四隅に備えたことを特徴とする軸流ファ
ンを提供することによって達成される。

以下１図面を参照しつつ本発明の一実施例を説明する。

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示すも第４図は
ステータ電機子の分＃説明図。

第５図は突起部と１字型ステータ突極との説明図である
。

第１図乃至第５図を参照して、１は軸流ファン。

２は磁性材によって一体形成された平面角型の軸流ファ
ンケーシングで、この軸流ファンケーシング２の所定箇
所は樹脂乙によって形成し、当該軸流ファンケーシング
２の内部に偏平カップ型の凹部４を形成してなる。

上記ケーシング２の凹部４の中心部に形成された軸受ハ
ウジング５と連結するステー６を底部に４本放射状に形
成することで、エアー流通孔７をケーシング２の底部に
形成している。８ａは軸受ハウシング５の内周部に形成
されたオイルレスメタル軸受、　８ｂは軸受ハウジング
５の頂部に設けられたオイルレスメタル軸受、９は上記
ケーシング２の各辺の上面の中央部に設けられた後記す
る抜は止め防止板の位置決め突起で、上記ケーシング２
に一体形成されている。１０は、上記ケーシング２の四
隅それぞれには半径内側方向に突出ｌグ形成された突起
部で、この突起部１０は、磁性体で形成したケーシング
２と一体形成しているが。

この突起部５のみを積層鋼板で形成しても良く。

またケーシング２と一体形成ゆず、ケーシング２に接触
固定しても良い。処起部１０の半径方向内側面には、後
記するＴ字型ステータ突極１２を上方向から挿入係合す
る溝１１が形成されている。

１６は上記突起部１０の内径方向から当該突起部１０に
挿入するための空心型部状の電機子コイルで、該電機子
コイル１３を突起部１０に挿入固着することでステータ
電機子を形成する。電機子コイル１６の半径方向の幅は
、上記溝１１をふさがない程度のものにする必要がある
。

Ｔ字型ステータ突極１２の基部１２ａは、上記溝１１に
挿入係合させるに適した形状となっており、該基部１２
ａを上記溝１１に上方向から挿入係合し、非磁性体でで
きた抜は止め防止板１４を位置決め突起９によって位置
合せして上記１字型ステータ突極１２及び電機子コイル
１３の上部に配設する。尚、上記樹脂３部には螺子孔１
５が形成され、該螺子孔１５と略々一致する抜は止め防
止板１４部には、透孔１４ａが形成されている。

従って、螺子孔１５及び透孔１４ａを一致させ。

螺子１６を螺着することで、抜は止め防止板１４を固定
することで丁字型ステータ突極１２の抜は止めを図って
いる。尚、上記位置決め突起９は。

ケーシング２の上面の四隅に抜は止め防止板１４を固設
した場合、ケーシング２の上面が均一な平面となるよう
な高さに設計すると良い。また、上記電機子コイル１３
は突起部１０に挿入して接着固定すれば良いが、安価に
するため接着工程を減らすと、電機子コイル１３は半径
方向に動くことになる。これは、１字型ステータ突極１
２の基部１２ａを溝１１に挿入するために、上記のよう
に電機子コイル１６の幅を狭くしなければならないから
である。従って、上記接着工程を減らし、電機子コイル
１６の移動をなくすには、上記基部１２ａの上端部に電
機子コイル移動規制突起を形成しておけば良い。更にま
た、電機子コイル１３の幅を限られたスペース内で広く
して、大きな回転トルクを得るためｌこは、上記樹脂６
部を形成せず、基部１２ａを溝１１に挿入係合して、突
起部１０に１字型ステータ突極１２を取り着けた後、突
起部１０に、適宜な巻線機を用いて導線−を多数ターン
巻回して電機子コイル１３を形成すると良い。尚、上記
１字型ステータ突極１２は、後記する回転ファン１７の
外周に設けられた界磁マグネット２２と相対的回動をな
すもので、このステータ突極１２面の開角は、界磁マグ
ネット２２の一磁極幅又はほぼ−磁極幅、すなわら、界
磁マグネット２２か後記から明らかなようになっている
ので、上記開角は６０度又はほぼ６０度とするのが極め
て効率の良い軸流ファン１が１辱られる。しかし、ステ
ータ突極１２面の開角は、界磁マグネット２・２のＮ極
又はＳ極のほぼ３分の２磁極幅乃至３分の３磁極幅に形
成すれば、はぼ効率の良いものが得られる。１７は回転
ファンで、ケーシング２の凹部７に回動自在に収納され
ている。１８は上記軸受８ａ、８ｂによって回動自在に
軸支された回転軸、１９は回転軸１８の下端部に嵌着さ
れた人は止め用Ｅ　ＩＪソング２０は放射状に等間隔に
１２枚の羽根（ファン）２１を有する中心ボス部で、上
記回転軸１９の頂部が嵌入されて、一体回転するように
なっている。２２は羽根２１の外周に固着され１周方向
に等しい幅で等間隔着磁され部２０．羽根２１及び界磁
マグネット２２は、プラスチックマグネットによって一
体形成し、その外周部に上記着磁を行なって形成しても
良い。また回転軸１８は上記ボス部２０及び羽根２１を
プラスチックの射出成型により一体形成する際に。

同時に一体化してやると量産に都１合良い。

尚１回転ファン１７を所定方向に回転させるためＩζい
ずれの方向の電流を電機子コイル１３に通電するかを検
知するには１通常、位置検知素子が用いられる。位置検
知素子としては、ホール素子。

ホールＩＣ，磁気抵抗（ＭＲ）素子等の磁電変換素子が
用いられる。位置検知素子として磁電変換素子を用いる
ときには、ロータ磁石１５を検出することができるよう
なケーシング２の内部位置又は上部等適宜な位置に設け
れば良い。また１通電制御回路はケーシング２の側面部
に収納ケースを設け、この中に配設すれば良い。

以上のよつ１こ、一般に軸流ファン１のケーシング２は
平面角型で、縦断面カップ型となっている角型ケーシン
グが多用されているが、従来の軸流ファンにおいては、
この四隅は有効に利用されておらず、無駄になっていた
が１本発明では、この四隅に、ステータ電機子を合理的
ｌこ内蔵しているため、小型で厚みの薄い軸流ファン１
となる。

第６図は、界磁マグネットとステータ電機子との展開図
を示す。

ステータ電機子は４個の等間隔配置された電機子コイル
１３−１．・・・、フ３−４からなる。この展開図にお
いて、電機子コイル１３−１．・・・。

１３−４の開角が界磁マグネット２２の磁極幅と等しく
なるのは、ステータ突極１２の開角が界磁マクネット２
２の磁極幅と等しく形成されていることによる。２３は
通電制御回路で、２用片道通電回路構成としている。こ
の回路構成による必要はないが、この回路構成によると
スイッチングトランジスタの数が少なくなり、安価に形
成できるメリットがある。２４−１．２４−２は磁電変
換素子で、２４−１は電機子コイル１３−１．１３−６
用で、２４−２は電機子コイル１３−２゜１６−４用と
している。２５−１は正側電源端子。

２５−２はアース電源端子である。電機子コイル１３−
１．・・・、１３−４の一方の端子はそれぞれ共通接続
して正側電源端子２５−１に接続し、電機子コイル１３
１．・・・、１３−４の他方の端子は、それぞれスイッ
チングトランジスタＱｔ、・・・。

Ｑ４のコレクタに接続している。トランジスタＱｔ＋・
・・、Ｑ４それぞれのエミッタはそれぞれ共通接続して
アース電源端子２５−２に接続している。

磁電変換素子２４−１の一方の出力端子はｉ・ランジス
タＱ１のベースに、他方の出力端子はトランジスタＱ３
のベースに接続している。磁電変換素子２４−２の一方
の出力端子はトランジスタＱ２のヘースに、他方の出力
端子はトランジスタＱ４のへ一スに接続している。

従って、第６図においては磁電変換素子２４−１は界磁
マグネット２２０死点を検出しているので、トランジス
タＱｊ、Ｑ３が導通上ず、電機子コイル１３−１．１３
−２には通電されないため、電機子コイル１３−１．１
３−２によっては回転トルクが発生しない。磁電変換素
子２４−２は界磁マグネット２２のＳ極を検出している
ので、トランジスタＱ２を導通し、Ｎ様子コイル１３−
２＋ｒ矢印で示す方向の通電を行なうため、電機子コイ
ル１６−２によって所定方向の回転トルクが発生する。

電機子コイル１３−４にも通電されないが。

磁電変換素子２４−２が界磁マグネット２２のＮ極を検
出した場合ｌζは、トランジスタＱ４が導通し。

通電されることになる。

以上のようにして、所定方向の回転トルクが発生し１回
転ファン１７は所定方向に回転し、エアーをエアー流通
孔７より送風する。

次に第７図を参照して、別の実施例を説明すると、これ
は磁性体で形成された平面四角形枠状の軸流ファンケー
シング２′の四隅に、該ケーシングデータ突極１２′部
によって形成されている。第３図で示したケーシング２
と異なり、１字型突極２６をケーシング２′と一体形成
しており、しかも板子コイル１３を容易に装備できる。

尚、第１実施例と共通する箇所の説明は省略する。

尚、上記例においては、６極の界磁マグネットを用いた
例を示したが、これに限るものでなく２’ｐ　（ｐは２
以上の正の整数）極のものでも良い（この場合１字型ス
テータ突極の開角も適宜変更する必要があるζ、とは言
うまてもない）。　４本発明は上記した構成からなるた
め、（１）外周駆動型軸流ファンとなっているため、モ
ータ自体が従来のものに比べて大きくなり、モータの出
力を大きくとれる。（２）羽根を長くとれるので、風量
を多くとれる。　（３）外周部がモータとなっているの
で。

ステータ電機子の通電を簡単に行なえる。（４）従来無
駄になっていた軸流ファンの角型ケーシングの四隅にス
テータ電機子を合理的に内蔵できるので。

小型の軸流ファンが得られる。（５）回転ファンをプラ
スチック等で一体形成する際に１回転軸をも一体化して
やることで、同心を正しくとれ１回転バランスの良い軸
流ファン主富嗅を得ることができる。（６ル構成が従来
のものｔこ比較して極めて簡単なので量産性に優れ、安
価に軸流ファンを形成できる。（７）また、極めて厚み
の薄い軸流ファンを得ることができる。（８）且つ安価
に電機子コイルを形成でき、またコア（突起部）に巻装
できる。という効果甚大なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１実施例のファンモータの平面図、第
２図は第１図の縦断面図、第３図はファンモータの分解
斜視図、第４図はステータ電機子の説明図、第５図は突
起部とＴ字型ステータ突極との説明図、第６図は界磁マ
グネットとステータ電機子との展開図、第７図は本発明
第２実施例の軸流ファンケーシングの斜視図である。 １゛°軸流フアン、２．２′°゛°軸流フアンケーシン
グ、　９”・抜は止め防止板、ＩＯ，１０’・・・突起
部、１２．１２’・・・ｒ字型ステータ突極、１６・・
・電機子コイル、１７・・・回転ファン。 ２１・・・ファン（羽根）、２２・・・界磁マグネット
。 ２６・・・１字型突極。 特許出願人 第３図 第６図 第７胆

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中央部に磁力を受けて回転する複数枚の羽根の外周部に
   Ｎ極、Ｓ極の磁極を交互に有する２ｐ（ｐは２以上の正
   の整数）極の界磁マグネットを有する回転ファンを平面
   角型の軸流ファンケーシング内に回動自在に設け、上記
   界磁マグネットと対向するＴ字型ステータ突極面の開角
   が界磁マグネットのほぼ３分の２磁極幅乃至３分の３磁
   極幅に形成され、電機子コイルを巻装したステータ電機
   子と構成するＴ字型ステータ突極を上記軸流ファンケー
   シングの四隅に備えたことを特徴とＴる軸流ファン。