JPS61116097A - プラスチツク製フアンロータ - 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、特に自動車の暖房装置及び空調装置のため
のプラスチック製ファンロータに関する。

［従来の技術］ 駆動軸を囲むボスと、例えば並列に接続されて作動する
一束の弾性アームを介してこのボスに対し半径方向に間
隔を置いて保持されたファン羽根を有するロータディス
クとを備えたファンロータは、自動車の暖房装置及び空
調装置に有利に用いられている。

自動車においてはファンロータは小形の直流電動機によ
り駆動され、暖房装置及び空調装置の通風のために使用
される。

この電動機は永久磁石により固定子を介して励磁される
。回転子では巻線が開放したスロットの中に収容されて
いる。発生するトルクはスロット数又はその倍数により
回転ごとに脈動する。すなわち回転数Ｘスロット数係数
がスロットリンプル周波数となる。スロットリップル周
波数は発生する電動機トルクに重畳され、回転当たりの
脈動を生む。

強固に取り付けられたファンロータを有する電動機にお
けるこの作用は、ロータ接線がスロットリップル周波数
のサイクルにおいて回転当たり僅かな相対運動を伴うこ
とを意味する。ロータの接線方向におけるスロットリッ
プル周波数に共振する面例えば遠心ファンの場合のファ
ン羽根が存在すると、成る回転数においてこの周波数音
が煩わしく聞こえる。例えば斜めスロットのような電動
機側での対策によりこの励振は小さく保つことができる
けれども完全には無くならない。

これまで動作点を共振点の外に置くことが研究された。

しかしながら制御への傾向が増すに従い、全回転数領域
をうなり周波数無しにカバーすることが必要となってい
る。この問題の解決のためにドイツ連邦共和国特許第２
９３９３８５号明細書により、ボスとリムとの間に減衰
要素として細い曲がったスポークが使用されている。ス
ポークはボスの外面をファンリムに結合する中間部の中
に配置されている。この構造は、プラスチックの老化又
は遠心力による半径方向及び軸方向の変形がアンバラン
スを増大するように働き、そのため固体音が悪化すると
いう欠点を有する。

［発明が解決しようとする問題点］ この発明は、長期の運転時間の後にも変化しない良好な
側転特性が得られるように、減衰要素を簡単な手段を用
いてファンロータと駆動電動機との間に接続することを
目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この目的はこの発明に基づき、二つに分かれたボスが、
駆動軸上に固定された内側の第１のボスリングと、この
ボスリングに対して半径方向に間隔を置いた同心の外側
の第２のボスリングとから成り、弾性アームが結合要素
として第１のボスリングとロータディスクを支持する第
２のボスリングとの間に配置されていることにより達成
される。

［発明の作用効果］ この発明に基づく構造によれば接線方向の電ｏａ励振は
ファン羽根に伝達されない。ファンロータは接線方向に
かつ軸方向に安定して回転する。発生する遠心力はアン
バランスの増大を引き起こすことがない。

自動車用ラジアルファンに対しては接線方向の羽根固有
振動数が２００Ｈｚと６００Ｈｚの間にあることが知ら
れている。有効な減衰を達成するためには接線方向のロ
ータ固有振動数は２００Ｈｚより数倍小さくなければな
らない。すなわち中間に接続された減衰ばねはロータ質
量に対して低い周波数で同調しなければならない、又は
柔らかく作用しなければならない。

この発明に基づくプラスチック製ファンロータにおいて
は、射出成形技術上の理由から最小の弾性アーム厚さを
下回ることができない。低い周波数同調のために柔らか
いばねが必要なときには、弾性アームの幅を小さくする
ことによりこれが実現できる。それにもかかわらず半径
方向及び軸方向に安定して回転するロータを得るために
、弾性アームの幅は交互に削減され、それによりボス周
囲において軸方向に交互にずらして配置された弾性アー
ムが生じる。

通常は第２のボスリング部分の外面とファンリムとの間
における閉鎖された渦の少ないロータディスクが良好で
あることが知られている。複流式のロータ構造において
片側の吸い込み断面積が電動機により過度に狭められて
いるときには、ロータディスクの孔により電動機側の吸
い込み断［７Ｄ積を適合させることができる。

大きいねじりトルク例えば始動阻止衝撃に対しては駆動
用ドッグ例えば突起を設けることができる。

自動車の暖房装置及び空調装置にこの発明に基づくファ
ンロータを用いれば、連続運転においても回転の変化及
びアンバランスの変化を生じない。なぜならばロータは
半径方向にも軸方向にも安定しており、特に多湿及び温
度変化の際に強く発生する片寄った老化変形を免れない
長い曲がった単一のばねから構成されていないからであ
る。

更に外側のボスとファンリムとの間すなわちロータディ
スクにおける質量の′！Ｉ積による接線方向の振動が良
好に減衰される。

［実施例］ 次にこの発明に基づくファンロータの二つの実施例を示
す図面により、この発明の詳細な説明する。

第１図及び第２図に示されたグラスチック製ファンロー
タの実施例１は、電動機１７の電動機軸４の部分に内側
の第１のボスリング３と、このボスリングに対して半径
方向に間隔を置いて同心の外側の第２のボスリングｌと
を有する。弾性アーム２は外側のボスリングと内側のボ
スリングとの間のばね結合を形成する。外側の第２のボ
スリング１上には孔８を有する中間部５が付加成形され
ており、この中間部はファンリムまで延びている。６と
７は複流式ロータのための付加成形された羽根である。

第１図に示すファンロータの断面図を示す第２図におい
て、射出成形技術上の理由から寸法ｓ２は最小厚さを下
回ることができない。周波数同調のために柔らかいばね
が必要なときは、長さ１２を小さくすることによりこれ
を実現することができる。

ファンロータの実施例２を示す第３図ないし第５図にお
いては、互い違いにずらした弾性アーム２と２ａが部分
断面図として示されている。それにより柔らかいねじり
ばねが得られると共に、ファンロータは半径方向及び軸
方向に安定して回転する。１０は駆動用ドッグであり、
この駆動用ドッグは始動阻止衝撃の際の大きいねじりト
ルクに対しねじりストー／パとして働きかつ柔らかい弾
性アームの保護のための役を果たす。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に基づくファンロータの実施例１の正
面図、第２図は第１図に示すファンロータの軸方向断面
図、第３図はファンロータの実施例２の部分＋Ｅ面図、
第４図は第３図に示すファンロータの切断線ｒＶ−ＩＶ
による部分断面図、第５図は第３図に示すファンロータ
の切断線Ｖ−■による部分断面図である。 １・・・第２のボスリング、　　　２１１・・弾性アー
ム、　　３・・Φ第１のボスリング、　　４・・・駆動
軸、　　　　５・・・中間部（ロータディスク）、　　
６，７・・・ファン羽根、　　８・・・冷却風用孔、　
　１０・・・駆動用トング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）駆動軸を囲むボスと、並列に接続されて作動する一
   束の弾性アームを介してこのボスに対し半径方向に間隔
   を置いて保持されたファン羽根付きロータディスクとを
   備えた一体のプラスチック製ファンロータにおいて、二
   つに分かれたボス（１，３）が、駆動軸（４）上に固定
   された内側の第１のボスリング （３）と、このボスリングに対して半径方向に間隔を置
   いた同心の外側の第２のボスリング（１）とから成り、
   弾性アーム（２）が結合要素として第１のボスリング（
   ３）とロータディスクを支持する第２のボスリングとの
   間に配置されていることを特徴とするプラスチック製フ
   ァンロータ。 ２）弾性アーム（２）の軸方向の厚さがボス（１，３）
   の軸方向の長さの一部分だけにわたって延びていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のファンロータ
   。 ３）弾性アーム（２）がボスの全周にわたって交互に軸
   方向にずらして配置されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の ファンロータ。 ４）閉鎖された中間部（５）すなわちロータディスクが
   第２のボスリング部分（１）の外面とファンリムとの間
   に設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項ないし 第３項のいずれか１項に記載のファンロー タ。 ５）冷却風用孔（８）を備えた中間部（５）が第２のボ
   スリング部分（１）の外面とファンリムとの間に設けら
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
   第３項のいずれか１項に記載のファンロータ。 ６）外側のボスリング（１）が弾性アーム （２）に付設された少なくとも一つの駆動用ドッグ（１
   ０）を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項な
   いし第５項のいずれか１項に記載のファンロータ。