(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石を備えるとともに本体部の軸受部により回転可能に保持される羽根体と、前記本体部に配設されてなり前記磁石に作用する回転磁界発生手段とを備える軸流ファンにおいて、
前記回転磁界発生手段を、前記磁石に対向して配設される複数のコイルを実装した基板と、該基板の下方において配設される磁性材料からなる磁性板部材とから構成し、
前記磁性板部材の縁部にはアンダー部が形成されており、
前記本体部を所定樹脂材料から射出成形する際に、前記磁性板部材を前記アンダー部とともにインサート成形し、
前記基板に位置決め用の孔部を穿設するとともに、前記磁性板部材を貫通して成形される突起部を基準にして前記孔部を挿通してから、前記突起部の頭部を変形させることで、前記基板を所定位置に固定することを特徴とする軸流ファン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は羽根体の成形方法及び軸流ファンに係り、特に電子部品等を冷却するために使用される軸流ファンの本体部を所定樹脂材料等を使用して成形する構成を備える軸流ファンに関するものである。
【従来の技術】
従来より、軸流ファン（あるいは、軸流ファンモータ）において、磁気的な効率アップを図るために本体部側において、例えば、磁気軟鉄等の磁性体などからなる板部材を回転磁界発生用の基板の下方に配設することで、回転羽根体に設けられたマグネットに対して回転磁界を効率良く作用させる構成が種々提案されている。
【０００２】
図を参照して、上記構成の軸流ファンにつき概略構成を述べると、図３は従来の軸流ファンの要部を破断して示した中心断面である。
【０００３】
本図において、羽根体１０５は図示のように球面状のハブの外周面から外側に向けて形成される複数の羽根１０５ａを一体構成する一方、金属製の回転シャフト１０４を同時にインサート成形等して構成されており、この回転シャフト１０４を本体部部１０１の中心部位の軸受形状部１０２において設けられているラジアル軸受１０３に挿通してラジアル加重を受ける一方、スラスト加重を受けるスラスト軸受１０７によりシャフト１０４の端部を支持し、かつクリップ部材１０８により抜け止めした状態で組み付けられる。
【０００４】
また、この羽根体１０５には、永久磁石のマグネット１１４が内蔵固定されており、このマグネット１１４に対して回転磁界を作用させることで回転力を得るようにして、羽根により空気の流れを発生するように構成されている。
【０００５】
一方、本体部部１０１には、磁性板部材１１０と、通電により回転磁界を発生する複数のコイル１１３を実装した基板１１２とが図示のように複数のネジ１１１を使用した、所謂共締め状態により本体部１０１に対して位置決めした状態にしてから、複数のネジ１１１を用いて本体部１１１の雌ネジ部に対して螺合して固定している。
【０００６】
以上の構成により、コイル１１３に通電を行うと、図中の矢印で示された方向に互いに引き合うとともに、回転シャフト１０４回りの回転磁界が羽根体１０５に作用して、羽根体１０５が高速連続回転されるように構成されている。
【０００７】
一方、上記ネジ１１１に代えて安価でかつ工程数が削減できるカシメ部品を使用して本体部１０１に対して基板１１２と磁性板部材１１０とを同時に固定する方法も採用されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図３において、図中の矢印で示された方向に互いに引き合うとともに回転シャフト１０４回りに発生する回転磁界は、コイル１１３への電流変化にともなう反磁界も同時に発生するために、周期的な磁気吸引力の変動が発生する。この結果、主にこの振動に起因して上記の共締め状態に緩みが発生してしまい、騒音発生が増大化する問題があった。
【０００９】
また、通常は表面処理を行わない磁性板部材１１０の錆発生にともなう磁気特性の劣化と、磁性板部材１１０から剥離した錆が軸受回転部に進入して回転を阻害する等の深刻な問題が起る場合もあった。
【００１０】
また、上記のカシメによる固定方法では、本体部に対して安価に固定することはできるが、例えば本体部１０１を樹脂材料で構成した場合には、金属製の磁性板材料との熱膨張の差が顕著であり、くり返し温度変化がある場合には、カシメが緩む傾向にあり、長期間の使用後に振動が発生することになっていた。
【００１１】
したがって、本発明は上記の不具合点に鑑みてなされたものであり、所定樹脂材料から成形される本体部に対して金属製の磁性板部材をインサート成形することにより、羽根体の回転時における振動発生原因を除くとともに、羽根体の必要回転数における共振点から外れるように本体部を構成し、かつ磁性板部材の錆防止及び取付けのための工数削減ができる軸流ファンの提供を目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、永久磁石を備えるとともに本体部の軸受部により回転可能に保持される羽根体と、前記本体部に配設されてなり前記磁石に作用する回転磁界発生手段とを備える軸流ファンにおいて、前記回転磁界発生手段を、前記磁石に対向して配設される複数のコイルを実装した基板と、該基板の下方において配設される磁性材料からなる磁性板部材とから構成し、前記磁性板部材の縁部にはアンダー部が形成されており、前記本体部を所定樹脂材料から射出成形する際に、前記磁性板部材を前記アンダー部とともにインサート成形し、前記基板に位置決め用の孔部を穿設するとともに、前記磁性板部材を貫通して成形される突起部を基準にして前記孔部を挿通してから、前記突起部の頭部を変形させることで、前記基板を所定位置に固定することを特徴としている。
【００１４】
【作用】
上記構成により、磁性板部材を軸流ファンの本体部に対してインサート成形することにより、羽根体の回転時における振動発生原因を除くとともに、羽根体の必要回転数における共振点から外れるようにして剛性を向上し、かつ磁性板部材の錆防止及び取付けのための工数削減ができるように働く。
【実施例】
以下に本発明の好適な実施例に付き添付図面を参照して説明する。図１は実施例の軸流ファンの軸流ファンの要部を破断して示した中心断面である。
【００１５】
本図において、羽根体５は図示のように例えば、半径Ｒの曲面からなる球面状のハブ５ｂの外周面から外側に向けて形成される複数の羽根５ａを一体構成する一方、金属製の回転シャフト４を同時に凹部４ａにおいてインサート成形するように樹脂射出成形されている。この回転シャフト４には取付け用の凹部４ｂがその軸端部位近くに形成されており、軸流ファンの本体部部１の中心部位の軸受形状部２に設けられる例えば、燒結金属からなる含油軸受のラジアル軸受３に挿通してラジアル加重を受ける一方、スラスト加重を受けるスラスト軸受７によりシャフト４の端部を支持し、かつクリップ部材８が上記の凹部４ｂに対して嵌合して羽根体５が抜け止された状態で組み付けられている。
【００１６】
また、この羽根体５には、永久磁石のマグネット１４が内蔵固定されており、このマグネット１４に対して回転磁界を作用させることで回転力を得るようにして、羽根５ａにより空気の流れ（図中、矢印Ｆで示す）を発生するように構成されている。
【００１７】
一方、本体部１には、磁気軟鉄などの磁性材料から形成される磁性板部材１０と、通電により回転磁界を発生する複数のコイル１３を実装した基板１２とが図示のように固定されている。
【００１８】
図２は、磁性板部材１０の本体部１に対する固定状態を示した要部呼び断面図である。本図において、この磁性板部材１０は本体部１とともにインサート成形されるものであって、図示のように磁性板部材１０の縁部にはアンダー部１０ａが形成されており、本体部１に対して完全に一体化されて構成される。
【００１９】
この結果、通常は格別な表面処理を行わないことが一般的である磁性板部材１０の錆発生がインサート成形により表面に形成される樹脂層により効果的に防止できる。また、インサート成形により、所謂複合材料的な構成にできるので剛性アップが図られることになり、特に羽根体５の必要回転数における共振点から外れるように本体部１を構成できるようにできる。
【００２０】
一方、このように一体形成される磁性板部材１０の一部には孔部１０ｂが穿設されており、これらの孔部１０ｂを挿通する複数の固定ピン１１が一体成形されて、この固定ピン１１に対して図１に示すように基板１２に予め穿設された案内用の孔部１２ａを挿通してから、頭部１１ａを熱あるいは超音波により変形させてカシメることで基板１２を固定するように構成されている。
【００２１】
以上の構成において、コイル１３に通電を行うと、回転シャフト４回りの回転磁界が羽根体５に作用して、羽根体５が高速連続回転されるが、この際に発生する反磁界の影響は、磁性板部材１０が本体部１とともに完全一体化しているので、最少にできる。また、周期的な磁気吸引力の変動も最少にできる。さらに金属製の磁性板材料１０と樹脂製の本体部１との間の熱膨張の差もインサート成形による内部歪み等により効果的に吸収されて、長期間の使用後にも緩み発生に起因する振動発生等の不具合が防止できる。さらに、インサート成形により、従来のネジ締めの工程数が削減できる。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、所定樹脂材料から成形される本体部に対して金属製の磁性板部材をインサート成形することにより、羽根体の回転時における振動発生原因を除くとともに、羽根体の必要回転数における共振点から外れるように本体部を構成し、かつ磁性板部材の錆防止及び取付けのための工数削減ができる軸流ファンを提供することができる。
【００２３】
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の軸流ファンの中心断面図である。
【図２】図１の要部断面図である。
【図３】従来の軸流ファンの中心断面図である。
【符号の説明】
１  本体部
５  羽根体
１０  磁性板部材
１０ａ  アンダー部
１０ｂ  孔部
１１  固定ピン（突起部）
１２  基板
１３  コイル
１４  マグネット
【図１】
0003561316.tif 000002
【図２】
0003561316.tif 000003
【図３】
0003561316.tif 000004