(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブの外周部に羽根が設けられたインペラと、前記ハブの中心に設けられたシャフトとからなり、
前記シャフトを中心に回転自在に支持されるロータを備えた送風機において、
前記ロータに設けられ、前記シャフトを中心として円周状に配置されて略周方向に延びる第１の領域と、該第１の領域の略周方向に沿った周壁に連続して形成されて前記第１の領域よりも周方向長さが短く周方向に互いに対向する壁面を周方向両端に有する第２の領域と、を有する凹部と、
前記凹部内に、前記第２の領域の前記壁面から前記第１の領域の前記周壁にわたって連続的に接触する状態に取り付けられたバランスウエイトと、
を具備することを特徴とする送風機。
【請求項２】
前記凹部は、前記ロータの軸方向と交差する面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の送風機。
【請求項３】
前記凹部は、前記ロータの軸方向と平行な面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の送風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータで羽根車（インペラ）を回転させて風を起こし空気を圧送する送風機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば電子部品を搭載したパソコンやＯＡ機器等の電子機器には、筐体の内部や個々の電子部品を冷却するための小型の送風機（軸流型や遠心流型などがある）が取り付けられている。この種の送風機にあっては回転軸に対するロータの物理的なアンバランスがどうしても生じるため、回転アンバランス値が可能な限りゼロに近付くようにロータの回転バランス調整を行っている。特に、電子機器の高性能化に伴う発熱量の増大に対応して冷却性能を向上させるために、送風機はより高速での回転が求められており、高速回転時での回転アンバランスは騒音の増大を招くことから、回転バランス調整は肝要な課題である。
【０００３】
ロータの回転バランス調整は、ロータの周方向において回転アンバランスが発生している位置の軸対称位置に、回転アンバランスを相殺するバランスウエイトを取り付けるといった手段が一般的である。バランスウエイトとしては、ロータに取り付ける金属製のクリップ（特許文献１等に記載）や、可塑性と粘着性とを有し硬化して付着する特性を有するパテ等の粘土状の錘が用いられる（特許文献２，３等に記載）。
【０００４】
パテを用いる場合には、ロータを構成するハブの端面に凹部（特許文献２に記載）や溝（特許文献３に記載）を形成し、それら凹部や溝に所要量のパテを埋め込んで回転バランス調整がなされる。例えば、図８に示すような略矩形状の凹部８０をハブの端面に形成し、パテ等の粘土状の錘７０を凹部８０に埋め込んで取り付けている。同図に示すように凹部８０の容積に対し錘７０が比較的少量の場合には、遠心力による錘７０の剥落を避けるために、凹部８０の外周側（図８で矢印Ｂ方向）に錘７０を寄せて取り付けている。
【０００５】
このように凹部８０の外周側にパテのような錘７０を埋め込んで取り付けるには、図９（ａ）に示すようにへら９０の先端に付着させた錘７０を外周側（図９で左側）に向けた状態で凹部８０内に差し入れ、図９（ｂ）〜（ｃ）に示すようにへら９０を外周側の縁に押し付けながら凹部８０から引き抜いていき、錘７０を凹部８０の外周側の壁面から底部にわたって付着させるといった手法でなされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−０８２２１２号公報
【特許文献２】特開２０１０−０２５０８７号公報
【特許文献３】特開２００１−２９８９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図８に示したように、少量の錘７０を凹部８０の外周側の壁面に付着させた場合、遠心力に対しては錘７０の剥落は抑えられるが、ロータの回転起動時や停止時に生じる慣性力によって錘７０が剥落するという問題が起こっていた。これらの問題は、凹部８０の周方向（図８でＡ方向）の長さを短くして錘７０が凹部８０の周方向側の壁面にも付着するようにすれば解決可能ではある。しかしながら図９で判るように凹部８０の周方向長さはへら９０を差し入れることが可能な長さが確保されていなければならず、このため、錘７０が少量の場合には剥落が起こりやすくなる。さらに、製造過程におけるロータの回転バランス調整時は、錘７０は未硬化で粘着している状態であるため、ロータの回転起動時や停止時に生じる慣性力によって錘７０が剥落しやすいという問題が起こっていた。なお、上記特許文献３に記載のように粘土状の錘を溝に埋め込んで取り付けた場合にあっても、周方向に生じる慣性力に対しては抑止策がなく、剥落しやすいものとなっている。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、ロータに設けた凹部に取り付けるバランスウエイトが、回転バランス調整時あるいはバランス調整後に凹部から剥落することを効果的に抑えることができる送風機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の送風機は、ハブの外周部に羽根が設けられたインペラと、前記ハブの中心に設けられたシャフトとからなり、前記シャフトを中心に回転自在に支持されるロータを備えた送風機において、前記ロータに設けられ、前記シャフトを中心として円周状に配置されて略周方向に延びる第１の領域と、該第１の領域の略周方向に沿った周壁に連続して形成されて前記第１の領域よりも周方向長さが短く周方向に互いに対向する壁面を周方向両端に有する第２の領域と、を有する凹部と、前記凹部内に、前記第２の領域の前記壁面から前記第１の領域の前記周壁にわたって連続的に接触する状態に取り付けられたバランスウエイトと、を具備することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、ロータに形成されるバランスウエイトを取り付ける凹部が、第１の領域と、第１の領域よりも周方向長さが短い第２の領域とを有しており、第２の領域にバランスウエイトを取り付ければそのバランスウエイトを第２の領域における周方向側の壁面に密着させることができる。このため、慣性力が生じても、バランスウエイトにかかる力は第２の領域における周方向側の壁面で受けられ、よってバランスウエイトは凹部から容易に剥落しないという作用効果を得る。
【００１１】
本発明では、前記凹部は、前記ロータの軸方向と交差する面に形成されることで上記作用効果を効果的に得ることができる。
【００１２】
本発明では、前記凹部は、前記ロータの軸方向と平行な面に形成されることで上記作用効果を効果的に得ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ロータに設けた凹部に取り付けるバランスウエイトが、バランス調整時あるいは回転バランス調整後に凹部から剥落することを効果的に抑えることができる送風機が提供されるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る送風機の平面図である。
【図２】図１のII−II矢視断面図である。
【図３】一実施形態の凹部の平面図である。
【図４】凹部の変形例を示す平面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る送風機の平面図である。
【図６】他の実施形態の凹部の平面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係るロータの断面図である。
【図８】従来の凹部にパテ等の粘土状の錘を取り付けた状態を示す平面図である。
【図９】従来の凹部にパテ等の粘土状の錘を取り付ける手順を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、一実施形態に係る軸流型送風機１の平面図、図２は図１のII−II矢視断面図である。これら図で符号１０はシャフトである。図２に示すように、シャフト１０は軸受収容部１１に、ボールベアリング等の軸受１２を介して回転自在に支持される。シャフト１０の先端（図２で上端）には、ロータ２０を構成するハブ２１の中心が固定されている。シャフト１０は、合成樹脂からなるハブ２１の中心にインサート成型により同軸的に固定される。
【００１７】
ハブ２１はカップ状に形成されており、ハブ２１の外周面には、軸流形式の複数の羽根２２が一体に形成されてインペラ２３を構成している。ハブ２１の内周面にはヨーク２４が固定され、ヨーク２４の内周面には永久磁石からなるロータマグネット２５が固定されている。シャフト１０と、ハブ２１の外周部に羽根２２が形成されたインペラ２３と、ヨーク２４と、ロータマグネット２５とにより、ロータ２０が構成される。
【００１８】
ロータ２０は、図示せぬハウジングの通風路内に収容される。このハウジングは、上記軸受収容部１１と一体的に固定されている。軸受収容部１１の外周面には、ステータ３０が、ロータマグネット２５と隙間をおいて対向する状態に配置されて固定されている。ステータ３０は、ロータマグネット２５に向かって放射状に延びる鉄心３１と、鉄心３１に装着されたインシュレータ３２と、インシュレータ３２に巻かれたコイル３３とから構成され、ハブ２１内に収容されている。ステータ３０とロータマグネット２５とにより、ロータ２０を回転駆動するモータ３９が構成される。ステータ３０の図２において下側には、ロータ２０の回転駆動を制御する回路基板（図示略）が配置される。
【００１９】
モータ３９は、上記回路基板を介してコイル３３に電流が流され、その電流が回路基板の駆動回路によって制御されることにより鉄心３１が順次励磁され、これによってロータ２０がシャフト１０を中心に一定方向に回転する。ロータ２０が一定方向に回転すると、一体に回転する羽根２２により、回転に応じた送風作用が発生する。
【００２０】
さて、図２においてハブ２１の上端面２１２はシャフト１０の軸方向に直交する平坦な円形状の端面となっており、この上端面２１２の外周部には、複数の凹部４０が周方向に沿って形成されている。
【００２１】
これら凹部４０は、図１および図３に示すように、ハブ２１の上端面２１２に対し同一円周状に配置されて周方向（図３でＡ方向）に延びる略矩形状を呈する第１の領域４１と、第１の領域４１の外周側（図３で矢印Ｂ側）に連続して形成されて第１の領域４１よりも周方向長さが短い第２の領域４２とを有している。第２の領域４２は第１の領域４１の周方向中央に配置されている。凹部４０は上端面２１２の外周部に、周方向に等間隔をおいて全周にわたり形成されている。
【００２２】
以上の構成を有する送風機１は、このままの状態ではロータ２０が回転した際に回転アンバランスが生じる。そこで、回転アンバランスの修正、すなわち回転バランスの調整を行う必要がある。回転バランス調整は、まず、回転体のアンバランス値を測定するアンバランス測定器にロータ２０をセットして作動させ、ロータ２０の回転アンバランス値とアンバランス発生位置を該測定器により検出する。
【００２３】
そして、検出された回転アンバランス値とアンバランス発生位置に応じて、必要位置すなわちロータ２０の周方向において回転アンバランスの発生位置の軸対称位置に当たる凹部４０内に、バランスウエイトを取り付けた状態で再度回転アンバランスの状態を測定し、予め規定されている規格内にアンバランス値が収まるまで、バランスウエイトの量を調節することを繰り返し、最終的に適量のバランスウエイトを凹部４０内に取り付けた状態とする。
【００２４】
バランスウエイトとしては、本実施形態では上述したように取り付け時に可塑性と粘着性とを有し取り付け後に加熱することによって硬化し付着する特性を有するパテ等の粘土状の錘７０が好適に用いられ、錘７０は、図９に示したへら９０によって凹部４０の外周側の壁面に付着して取り付ける。このため、図３に示すように凹部４０の第１の領域４１の周方向長さは、へら９０を差し入れることが可能な長さ（へら９０の幅より大きい）に設定されるが、第２の領域４２はへら９０の幅より小さい幅でよい。
【００２５】
ここで、錘７０の必要量が凹部４０全体の容積に対し少量であった場合には、図３に示すように錘７０のほとんどを外周側の第２の領域４２内に充満させ、残りを第１の領域４１内に収容させた状態とする。このように錘７０を第２の領域４２内に充満させることにより、錘７０を第２の領域４２における半径方向に沿った両方の壁面４２１，４２２に密着させることができる。
【００２６】
回転バランス調整時においてロータ２０を回転させた状態では、錘７０にはロータ２０の回転による遠心力が働くため、凹部４０内の外周側に片寄らせて充填された錘７０は凹部４０内の外周側の壁面に密着し、未硬化であっても剥落が抑えられる。
【００２７】
一方、錘７０には遠心力の他に、ロータ２０の回転起動時と停止時に、周方向に沿った接線方向に向かう慣性力が生じる。その時には、錘７０に生じる加速度は、錘７０が充満している第２の領域４２内における周方向側の壁面４２１，４２２で受けられる。すなわち、回転バランス調整時のロータ２０の回転方向が図３で矢印Ａ１方向であった場合、ロータ２０の回転起動時には慣性力は矢印Ａ２方向に生じるため、錘７０は第２の領域４２内の壁面４２１で受けられ、ロータ２０の回転停止時には慣性力は矢印Ａ１方向に生じるため、錘７０は第２の領域４２内の壁面４２２で受けられる。よって錘７０は未硬化状態で慣性力が生じた場合にも凹部４０から容易に剥落することがない。
【００２８】
そして、ロータ２０の回転バランス調整が終わり錘７０を加熱硬化させた後にも、錘７０は、特に第２の領域４２内において、遠心力を受ける外周側の壁面４２３と、慣性力を受ける半径方向に沿った壁面４２１，４２２とに付着するため、凹部４０からの剥落が抑えられる。なお、第２の領域４２への錘７０の充填量は、半径方向に沿った両壁面４２１，４２２に錘７０が接触する量とした場合に、剥落がより効果的に抑えられる。
【００２９】
凹部４０内の外周側に形成する第２の領域４２は、第１の領域４１よりも周方向長さが短いという条件を満たしていれば、第１の領域４１に対する周方向の位置や数は制限されない。例えば、図４（ａ）に示すように、第１の領域４１の一端側に第２の領域４２を形成し、その第２の領域４２内に錘７０を取り付ける例が挙げられる。また、図４（ｂ）に示すように、第１の領域４１の両端側に第２の領域４２を１つずつ形成してもよい。この場合には、少なくとも一方の第２の領域４２内に錘７０を充填し、必要に応じて他方の第２の領域４２内にも適量の錘７０を充填する場合も生じる。本実施形態では、凹部４０がへらを差し入れる幅を有する大きさを有していても、第２の領域４２に錘７０を充填することで、錘の容易な剥落を抑えることができる点が、従来よりも優位な点である。
【００３０】
図５は、本発明の他の実施形態に係る軸流型送風機１の平面図である。この実施形態は、ハブ２１の上端面２１２に形成する凹部の形態が上記一実施形態と異なっており、他の構成要素は同一である。したがって、上記一実施形態と同一構成要素には同一の符号を付し、それらについては説明を省略する。
【００３１】
この実施形態の凹部５０は、周方向に沿った第１の領域５１が全周にわたって環状に連続して形成されており、複数の第２の領域５２が第１の領域５１の外周側に突出する状態に形成されている。複数の第２の領域５２はそれぞれ第１の領域５１よりも周方向長さが短く第１の領域５１に連続しており、周方向に等間隔に形成されている。
【００３２】
この実施形態では、図６に示すように、ロータ２０の回転バランス調整時には、回転アンバランスを修正可能な位置の第２の領域５２に、例えば錘７０のほとんどを充満させ、残りを第１の領域５１に充填した状態として、回転バランス調整が行われる。上記実施形態でもそうであるが、錘７０は、回転アンバランスを修正可能な量に応じて、１つの凹部または隣接する１つまたは複数の凹部に充填される。
【００３３】
なお、上記各実施形態のような凹部４０（５０）は、ハブ２１の上端面２１２の他に、図２に示すようにハブ２１の環状の下端面２１３に形成してもよい（符号６０は、上記凹部４０か凹部５０とされる）。また、図７に示すようにハブ２１の傾斜面２１４に形成してもよい（符号６１は、上記凹部４０か凹部５０とされる）。これら下端面２１３および傾斜面２１４は、シャフト１０の軸方向と交差する面である。
【００３４】
さらに、上記各実施形態のような凹部４０（５０）は、図７に示すようにハブ２１の内周面２１５に形成してもよい（符号６２は、上記凹部４０か凹部５０とされる）。このハブ２１の内周面２１５は、シャフト１０の軸方向と平行な面である。
【００３５】
本発明においては、凹部はハブ２１の上端面２１２または上端面２１２と反対側の下端面２１３、さらにハブ２１の傾斜面２１４といったように、ハブ２１の軸方向と交差する面が形成されていれば、その面に形成することができるものとしている。また、凹部はハブ２１の内周面２１５または外周面のように、軸方向と平行な面に形成することもできる。
【００３６】
また、上記実施形態は軸流型の送風機に本発明を適用した例であるが、本発明は遠心流型等の送風機にも適用することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１…送風機
１０…シャフト
２０…ロータ
２１…ハブ
２１２…ハブの上端面（端面、一端面）
２１３…ハブの下端面（端面、他端面）
２１４…ハブの傾斜面
２１５…ハブの内周面
２２…羽根
２３…インペラ
３９…モータ
４０，５０…凹部
４１，５１…第１の領域
４２，５２…第２の領域
７０…錘（バランスウエイト）
【図１】
0005939815.tif 000002
【図２】
0005939815.tif 000003
【図３】
0005939815.tif 000004
【図４】
0005939815.tif 000005
【図５】
0005939815.tif 000006
【図６】
0005939815.tif 000007
【図７】
0005939815.tif 000008
【図８】
0005939815.tif 000009
【図９】
0005939815.tif 000010