(57)【要約】      （修正有）【課題】薄型の遠心ファンにおける、インペラとモータの回転部との固定に適した技術を提供する。【解決手段】遠心ファン１は、上下に延びる中心軸を中心として回転する回転部１１を有するモータ１と、前記回転部に固定され、前記回転部と共に回転するインペラと、を有する。前記回転部は、マグネット１１４が固定されるロータホルダ１１１を有する。前記インペラは、周方向に間隔をあけて配置される複数の羽根部２１と、径方向外側において複数の前記羽根部を支持する羽根支持部２２と、を有する。前記羽根支持部の内周面の少なくとも一部は、接着剤が少なくとも一部に存在する間隙を介して前記ロータホルダの外周面と径方向に対向する。前記ロータホルダの外周面と前記羽根支持部の内周面とのうち少なくとも一方は、径方向に窪み、前記接着剤が存在する凹部を有する。【選択図】図２
2019116848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に延びる中心軸を中心として回転する回転部を有するモータと、
前記回転部に固定され、前記回転部と共に回転するインペラと、
前記モータおよび前記インペラを収容するハウジングと、
を有し、
前記回転部は、マグネットが固定されるロータホルダを有し、
前記インペラは、
周方向に間隔をあけて配置される複数の羽根部と、
径方向外側において複数の前記羽根部を支持する羽根支持部と、
を有し、
前記ハウジングは、
上面に設けられ、軸方向に貫通する吸気口と、
側面に設けられ、径方向に貫通する送風口と、
を有する遠心ファンであって、
前記羽根支持部の内周面の少なくとも一部は、接着剤が少なくとも一部に存在する間隙を介して前記ロータホルダの外周面と径方向に対向し、
前記ロータホルダの外周面と前記羽根支持部の内周面とのうち少なくとも一方は、径方向に窪み、前記接着剤が存在する凹部を有する、遠心ファン。
【請求項２】
前記ロータホルダの外周面は、径方向外側に向かって延びるフランジ部を有し、
前記羽根支持部の上面と下面とのうちいずれか一方は、前記フランジ部と軸方向に対向する、請求項１に記載の遠心ファン。
【請求項３】
前記ロータホルダは、前記ロータホルダの外周面の径方向位置が変化する凹凸が軸方向に少なくとも１回並ぶロータホルダ凹凸部を有し、
前記ロータホルダ凹凸部は、前記フランジ部に対して、前記羽根支持部と軸方向の同じ側に設けられ、
前記ロータホルダ凹凸部は、前記フランジ部に面するとともに前記凹部に含まれる第１凹部を有する、請求項１又は２に記載の遠心ファン。
【請求項４】
前記ロータホルダ凹凸部は、前記第１凹部よりも前記フランジ部から軸方向に離れた位置に前記凹部に含まれる第２凹部を更に有する、請求項３に記載の遠心ファン。
【請求項５】
前記羽根支持部の内周面の上端は、前記羽根支持部の上面と前記羽根部の径方向内側の端部との接続点と、前記ロータホルダの上端部の径方向外端とを結ぶ直線よりも下側に位置する、請求項１から４のいずれか１項に記載の遠心ファン。
【請求項６】
前記ロータホルダは、内周面に前記マグネットが固定されるロータ筒部を有し、
前記ロータ筒部の外周面は、前記マグネットの少なくとも一部と径方向に重なる前記凹部を有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の遠心ファン。
【請求項７】
前記羽根支持部は、当該羽根支持部の内周面の径方向位置が変化する凹凸が軸方向に少なくとも１回並ぶ第１羽根支持部凹凸部を有し、
前記第１羽根支持部凹凸部は、前記フランジ部に面するとともに前記凹部に含まれる第３凹部を有する、請求項１から６のいずれか１項に記載の遠心ファン。
【請求項８】
前記羽根支持部は、当該羽根支持部の内周面の径方向位置が変化する凹凸が周方向に繰り返し並ぶ第２羽根支持部凹凸部を有し、
前記第２羽根支持部凹凸部の複数の凸部は、前記ロータホルダの外周面に接触している、請求項１から７のいずれか１項に記載の遠心ファン。
【請求項９】
前記羽根支持部は、バランス調整部材を収容する収容部を有し、
前記収容部の内部には、径方向成分を含む方向に延びる複数のリブが配置され、
前記リブは、前記凸部と径方向に重なる、請求項８に記載の遠心ファン。
【請求項１０】
前記羽根支持部は、バランス調整部材を収容する収容部を有し、
前記収容部は、前記羽根支持部の内周面と前記ロータホルダの外周面とが前記接着剤で固定されるインペラ固定部の少なくとも一部と径方向に重なる、請求項１から８のいずれか１項に記載の遠心ファン。
【請求項１１】
前記収容部は、前記羽根支持部の上面に設けられ、下側に窪む溝部であり、
前記溝部は、前記羽根支持部の上面と前記羽根部の径方向内側の端部との接続点と、前記ロータホルダの上端部の径方向外端とを結ぶ直線よりも下側に位置する、請求項９又は１０に記載の遠心ファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心ファンに関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００６−１０５０１３号公報に開示されるモータファンは、通風路を形成するケーシングと、該ケーシングに内装される回転機及びその制御回路と、回転軸に固定された回転子ハブにより前記回転機の回転子永久磁石と共に回転自在に保持され前記ケーシングの通風路に配置される羽根車とを備える。前記回転子ハブが金属等の良熱伝導体より成り、頭部が断面円弧状部を有し、該頭部に連通する円筒部外周面に軸方向に伸延する複数の凹陥部を備えると共に、羽根車の嵌合保持円筒部端縁から軸方向に伸長し、前記凹陥部に対応・嵌着する脚状部を備え、該凹陥部と脚状部の嵌着が羽根車の固定手段を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１０５０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
薄型の遠心ファンにおいては、回転子ハブは、軸方向の厚みが薄く、羽根車との固定を行うためのスペースを十分に確保することが難しい。羽根車と回転子ハブとの固定部を軸方向に長くした場合、吸気口における吸気スペースが狭くなり、送風量が低下する。また、前記固定部の軸方向長さを長くすることなく、羽根車と回転子ハブとを強固に固定する目的で圧入固定が行われた場合、羽根車および回転子ハブが変形する可能性がある。
【０００５】
本発明は、薄型の遠心ファンにおける、インペラとモータの回転部との固定に適した技術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】
【０００６】
本発明の例示的な遠心ファンは、上下に延びる中心軸を中心として回転する回転部を有するモータと、前記回転部に固定され、前記回転部と共に回転するインペラと、前記モータおよび前記インペラを収容するハウジングと、を有する。前記回転部は、マグネットが固定されるロータホルダを有する。前記インペラは、周方向に間隔をあけて配置される複数の羽根部と、径方向外側において複数の前記羽根部を支持する羽根支持部と、を有する。前記ハウジングは、上面に設けられ、軸方向に貫通する吸気口と、側面に設けられ、径方向に貫通する送風口と、を有する。前記羽根支持部の内周面の少なくとも一部は、接着剤が少なくとも一部に存在する間隙を介して前記ロータホルダの外周面と径方向に対向する。前記ロータホルダの外周面と前記羽根支持部の内周面とのうち少なくとも一方は、径方向に窪み、前記接着剤が存在する凹部を有する。
【発明の効果】
【０００７】
例示的な本発明によれば、薄型の遠心ファンにおける、インペラとモータの回転部との固定に適した技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る遠心ファンの構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る遠心ファンの垂直断面図である。
【図３】図３は、ロータホルダの垂直断面図である。
【図４】図４は、インペラの斜視図である。
【図５】図５は、図２の一部を拡大して示す拡大図である。
【図６】図６は、収容部およびバランス調整部材の好ましい配置について説明するための図である。
【図７】図７は、インペラのロータホルダに対する固定構造の一部を示す概略平面図である。
【図８】図８は、図７のＡ−Ａ位置における概略断面図である。
【図９】図９は、インペラの固定構造の変形例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本明細書では、図２に示す遠心ファン１００が有するモータ１の中心軸Ｃに平行な方向を「軸方向」、中心軸Ｃと直交する方向を「径方向」、中心軸Ｃを中心とする円弧に沿う方向を「周方向」とそれぞれ称する。また、本明細書では、軸方向を上下方向とし、モータ１に対して図１に示す吸気口３３が設けられる側を上として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、本発明に係る遠心ファン１００の使用時の向きを限定する意図はない。
【００１０】
＜１．遠心ファンの概略構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る遠心ファン１００の構成を示す斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係る遠心ファン１００の垂直断面図である。図１および図２に示すように、遠心ファン１００は、モータ１と、インペラ２と、ハウジング３とを有する。なお、ハウジング３は、詳細には、上ハウジング３１と下ハウジング３２とを有する。図２は、上ハウジング３１が取り除かれた遠心ファン１００を示す。
【００１１】
モータ１はアウターロータ型である。モータ１は回転部１１を有する。モータ１は更に静止部１２を有する。
【００１２】
回転部１１は、上下方向に延びる中心軸Ｃを中心として回転する。回転部１１はロータホルダ１１１を有する。回転部１１は、シャフト１１２と、スラストプレート１１３と、マグネット１１４とを更に有する。シャフト１１２は、中心軸Ｃを中心として配置される。
【００１３】
図３は、ロータホルダ１１１の垂直断面図である。図２および図３に示すように、ロータホルダ１１１は、中心軸Ｃを中心とする有蓋円筒状の部材である。ロータホルダ１１１は、マグネット１１４が固定される。詳細には、ロータホルダ１１１はロータ筒部１１１ａを有する。ロータ筒部１１１ａは円筒状である。ロータ筒部１１１ａの内周面にマグネット１１４が固定される。マグネット１１４は、例えば接着剤によって、ロータ筒部１１１ａの内周面に固定される。ロータホルダ１１１は、更にロータ蓋部１１１ｂを含む。ロータ蓋部１１１ｂは、ロータ筒部１１１ａの上側に位置し、ロータ筒部１１１ａに繋がる。ロータ蓋部１１１ｂは、シャフト１１２の上端部から径方向外方に広がる。ロータ蓋部１１１ｂは、下面に、シャフト１１２を囲むロータ環状部１１１ｃを有する。
【００１４】
なお、ロータホルダ１１１の構成はこの限りではなく、たとえば、ロータ筒部１１１aは、ロータ蓋部１１１ｂよりも径方向外側に配置された別部材であってもよい。このとき、ロータ筒部１１１ａは、インサート成型にてインペラ２に固定される。つまり、ロータ筒部１１１ａは、ロータ蓋部１１１ｂの径方向外端から径方向外方に隙間を介して配置される。
【００１５】
なお、本実施形態では、ロータホルダ１１１とシャフト１１２とは単一部材である。例えば、ロータホルダ１１１およびシャフト１１２は、金属部材を切削加工することによって構成される。ただし、シャフト１１２は、ロータホルダ１１１と別部材であってよい。この場合、シャフト１１２の上端部がロータ蓋部１１１ｂに固定される。
【００１６】
スラストプレート１１３は、径方向に広がる円板状の部材である。スラストプレート１１３は例えば金属で構成される。スラストプレート１１３は、シャフト１１２の下端部に固定される。スラストプレート１１３の上面は、後述のスリーブ１２２ａの下面と軸方向に対向する。スラストプレート１１３は、シャフト１１２と単一部材であってもよい。
【００１７】
ロータ筒部１１１ａの内周面に固定されるマグネット１１４は円環状である。ただし、マグネット１１４は、周方向に間隔をあけて配置される複数のマグネット片で構成されてもよい。
【００１８】
静止部１２は、ステータ１２１と、軸受部１２２と、ブッシュ１２３とを有する。
【００１９】
ステータ１２１は、中心軸Ｃを中心とする環状の部材である。ステータ１２１は、マグネット１１４の径方向内側に配置される。ステータ１２１は、駆動電流に応じて磁束を発生させる電機子である。ステータ１２１は、ステータコア、インシュレータ、およびコイルを有する。ステータコアは磁性体である。ステータコアは、例えば電磁鋼板を積層して構成される。ステータコアは、円環状のコアバックと、複数のティースとを有する。コアバックの内周面は、ブッシュ１２３の外周面に固定される。複数のティースは、コアバックから径方向外側へ向けて突出する。インシュレータは、絶縁体である。インシュレータの材料には、例えば樹脂が用いられる。インシュレータは、ステータコアの少なくとも一部を覆う。コイルは、インシュレータを介してティースに導線を巻くことによって構成される。
【００２０】
軸受部１２２は、ステータ１２１よりも径方向内側に配置される。軸受部１２２は、スリーブ１２２ａとスリーブハウジング１２２ｂとを有する。スリーブ１２２ａは、中心軸Ｃを中心とする円筒状である。スリーブ１２２ａは、例えば金属の焼結体であり、潤滑油が含浸される。スリーブハウジング１２２ｂは、ハウジング筒部と、ハウジングキャップとを有する。スリーブハウジング１２２ｂは例えば金属で構成される。ハウジング筒部は、中心軸Ｃを中心とする円筒状である。スリーブ１２２ａは、ハウジング筒部の内周面に固定される。ハウジングキャップは、ハウジング筒部の下端部に固定される。ハウジングキャップは、ハウジング筒部の下部を閉塞する。
【００２１】
シャフト１１２は、スリーブ１２２ａに通され、スリーブ１２２ａの径方向内側に位置する。シャフト１１２の外周面とスリーブ１２２ａの内周面との径方向間には、潤滑油が存在する間隙が構成される。スラストプレート１１３の下面と、スリーブハウジング１２２ｂのハウジングキャップの上面との軸方向間には、潤滑油が存在する間隙が構成される。
【００２２】
ブッシュ１２３は筒状の部材である。ブッシュ１２３は、例えば金属部材を切削加工することによって構成される。ブッシュ１２３の内周面は、スリーブハウジング１２２ｂの外周面における下方領域に固定される。ブッシュ１２３は、下ハウジング３２に設けられる軸方向に貫通する下ハウジング孔部３２ａに挿入されて固定される。
【００２３】
ステータ１２１に駆動電流を供給することによって、マグネット１１４とステータ１２１との間で回転トルクが発生する。これにより、ステータ１２１に対してロータホルダ１１１が回転し、ロータホルダ１１１に固定されたインペラ２も中心軸Ｃを中心に回転する。
【００２４】
図４は、インペラ２の斜視図である。図４は、インペラ２を斜め上方から見た図である。インペラ２は、回転部１１に固定され、回転部１１と共に回転する。詳細には、図２に示すように、インペラ２はロータホルダ１１１に固定される。インペラ２は、ロータホルダ１１１の径方向外側に位置する。インペラ２は樹脂製である。ただし、インペラ２は金属等の他の部材で構成されてよい。
【００２５】
図２および図４に示すように、詳細には、インペラ２は、複数の羽根部２１と、羽根支持部２２とを有する。複数の羽根部２１と羽根支持部２２とは単一部材である。複数の羽根部２１は、周方向に間隔をあけて配置される。詳細には複数の羽根部２１は、中心軸Ｃを中心として周方向に等間隔に配置される。複数の羽根部２１の形状は同一である。羽根支持部２２は、径方向外側において複数の羽根部２１を支持する。羽根支持部２２は環状に設けられる。詳細には、羽根支持部２２は、中心軸Ｃを中心とする円環状である。羽根支持部２２は、少なくとも一部がロータホルダ１１１の径方向外側に位置する。本実施形態では、羽根支持部２２は、ロータ筒部１１１ａの径方向外側に位置し、ロータホルダ１１１に固定される。本実施形態では、羽根支持部２２は、ロータホルダ１１１に接着剤を用いて固定される。各羽根部２１は、羽根支持部２２の径方向外端から径方向外側に向かって延びる。各羽根部２１は、湾曲しながら径方向外側に延びる。本実施形態では、羽根部２１の下面と羽根支持部２２の下面とは同じ平面上に位置する。なお、羽根部２１の下面は、羽根支持部２２の下面よりも上側または下側に位置してもよい。
【００２６】
ハウジング３は、モータ１およびインペラ２を収容する。ハウジング３は、例えば樹脂や金属によって構成される。上ハウジング３１と下ハウジング３２とは、同一素材で構成されてもよいし、別素材で構成されてもよい。上ハウジング３１は、中心軸Ｃを中心とする筒状である。上ハウジング３１は、詳細には、外径が異なる第１筒部３１ａと第２筒部３１ｂとを有する。大径の第１筒部３１ａの上に、小径の第２筒部３１ｂが配置され、両筒部３１ａ、３１ｂは一繋がりの部材として構成される。下ハウジング３２は、中心軸Ｃから径方向に拡がる平板状である。モータ１の静止部１２は下ハウジング３２に固定される。ステータ１２１は、下ハウジング３２の上面に配置される。
【００２７】
ハウジング３は、吸気口３３と送風口３４とを有する。吸気口３３は、上面に設けられ、軸方向に貫通する。送風口３４は、側面に設けられ、径方向に貫通する。本実施形態においては、第２筒部３１ｂの上端開口が吸気口３３を構成する。吸気口３３は円形状である。送風口３４は、第１筒部３１ａを径方向に貫通する。送風口３４は、周方向に延び、径方向からの平面視において矩形状である。なお、吸気口３３および送風口３４の形状はこの限りではない。例えば、上ハウジング３１が第２筒部３１ｂを有さないで、第１筒部３１ａの上端開口が吸気口３３を構成してもよい。また、送風口３４は、上ハウジング３１と下ハウジング３２との軸方向の間に隙間を設けて構成されてもよい。さらに、下ハウジング３２に軸方向上方に延びる筒部を設けて、当該筒部を径方向に貫通させることで送風口３４を構成してもよい。
【００２８】
インペラ２の回転によって、吸気口３３からハウジング３内に空気が吸入される。ハウジング３内に吸入された空気は、インペラ２の回転によってハウジング３内を周方向に旋回した後、送風口３４から排出される。
【００２９】
＜２．インペラのバランス調整構造＞
次に、遠心ファン１００が備えるインペラ２のバランス調整構造について説明する。図５は、図２の一部を拡大して示す拡大図である。図２、図４および図５に示すように、羽根支持部２２は、バランス調整部材４（後述の図６参照）を収容する収容部２３を有する。バランス調整部材４は、インペラ２の回転バランスを調整するために配置される部材である。バランス調整部材４は、インペラ２の回転バランスを調整する必要がある場合に、収容部２３のバランス調整が必要な箇所に配置される。インペラ２の回転バランスを調整する必要がない箇所には、バランス調整部材４は配置されない。なお、インペラ２の回転バランスの調整が全く必要でない場合には、バランス調整部材４は収容部２３に配置されない。バランス調整部材４は、例えば接着剤や固体の錘等である。
【００３０】
収容部２３は、羽根部２１より径方向内側、且つ、羽根部２１の上端２１ａと下端２１ｂとの軸方向間に配置される。本実施形態では、羽根部２１の上面と下面とは平面であるために、羽根部２１の上面が羽根部２１の上端であり、羽根部２１の下面が羽根部２１の下端である。ただし、羽根部２１の上面と下面のうち少なくとも一方は、凸面や凹面等の曲面であってよい。このような曲面の場合には、羽根部２１の上端２１ａは羽根部２１の上面の一部であり、羽根部２１の下端２１ｂは羽根部２１の下面の一部になる。つまり、収容部２３は、羽根部２１の最大軸方向長さとなる間に配置される。
【００３１】
本実施形態では、羽根部２１の上部と下部とにバランス調整部材４を収容する収容部を設けずに、羽根部２１の上端２１ａと下端２１ｂとの間に収容部２３を設ける構成であるために、インペラ２を薄型化することができる。また、本実施形態によれば、羽根部２１の上部と下部とに分けてバランス調整部材４を配置する必要がなく、バランス調整作業の負荷を低減できる。なお、より好ましくは、収容部２３は、羽根部２１の上端２１ａと下端２１ｂとの軸方向間の中間に配置される。これにより、羽根部２１の上下に偏ることなく、インペラ２のバランス調整を行うことができる。
【００３２】
本実施形態では、収容部２３は上向きに開口する。詳細には、収容部２３は、羽根支持部２２の上面において軸方向下側に窪む溝部である。これによれば、収容部２３が底面を有する構造であるために、バランス調整部材４の収容部２３への配置を簡単に行うことができる。また、バランス調整部材４として接着剤等の流動性を有する部材が使用される場合において、作業中にバランス調整部材４が収容部２３から下に流出するのを防止することができる。なお、溝部２３の形状は、特に限定されない。溝部２３は、例えば、垂直断面形状がＵ字状又はＶ字状等であってよい。
【００３３】
収容部２３は周方向に延びる。本実施形態では、収容部２３は、中心軸Ｃを中心として環状に設けられる。詳細には、収容部２３は円環状である。ただし、収容部２３は、周方向に間隔をあけて複数配列される構成であってもよい。図３に示すように、環状の収容部２３の内部には、径方向成分を含む方向に延びる複数のリブ２４が配置される。本実施形態では、複数のリブ２４は周方向に等間隔に配置される。各リブ２４は径方向に延びる。ただし、各リブ２４は径方向に対して斜めに延びてもよい。複数のリブ２４と羽根支持部２２とは単一部材であることが好ましいが、複数のリブ２４は羽根支持部２２と別部材であってもよい。収容部２３に複数のリブ２４が設けられることによって、インペラ２の剛性を向上することができる。このために、インペラ２を薄型化することができる。
【００３４】
なお、収容部２３は、軸方向に貫通する貫通孔であってよい。この場合、収容部２３は、周方向に間隔をあけて複数配置されることが好ましい。複数の貫通孔は、円弧状や円形状等であってよい。収容部２３を構成する貫通孔は、上側に比べて下側の開口径が小さくなる構成としてよい。この構成によれば、貫通孔内における表面張力の作用によって、接着剤が硬化するまでの間に接着剤が下に流出するのを抑制することができる。また、収容部２３は、羽根支持部２２の下面において軸方向上側に窪む溝部であってもよい。
【００３５】
収容部２３は、羽根支持部２２の内周面とロータホルダ１１１の外周面とが固定されるインペラ固定部５の少なくとも一部と径方向に重なる。詳細には、収容部２３は、羽根支持部２２の内周面とロータ筒部１１１ａの外周面とが固定されるインペラ固定部５の少なくとも一部と径方向に重なる。本実施形態では、インペラ固定部５は、羽根支持部２２の内周面とロータ筒部１１１ａの外周面とが接着剤で固定された構成である。収容部２３は、インペラ固定部５の径方向外側に位置する。インペラ固定部５においては、例えば、固定用の接着剤量のばらつきや、部品寸法のばらつきが原因となってアンバランスが発生し易い。本構成によれば、バランス調整部材４を収容する収容部２３がインペラ固定部５の少なくとも一部と径方向に重なる位置に設けられるために、アンバランスの発生箇所の近くでバランス調整を行うことができ、バランス調整の精度を向上することができる。なお、本実施形態では、収容部２３は、インペラ固定部５の一部と径方向に重なる。これによれば、収容部２３が大きくなり過ぎず、羽根支持部２２の強度の低下を抑制することができる。
【００３６】
なお、ロータ筒部１１１ａがロータ蓋部１１１ｂよりも径方向外側に配置された別部材である場合、羽根支持部２２の内周面は、ロータ蓋部１１１ｂの外周面またはロータ環状部１１１ｃの外周面に固定される。このとき、インペラ固定部５は、羽根支持部２２の内周面と、ロータ蓋部１１１ｂの外周面またはロータ環状部１１１ｃの外周面とが接着剤で固定された構成である。収容部２３は、インペラ固定部５の径方向外側に位置する。
【００３７】
また、収容部２３は、ロータ筒部１１１ａの内周面とマグネット１１４の外周面とが固定されるマグネット固定部６の少なくとも一部と径方向に重なる。収容部２３は、マグネット固定部６の径方向外側に位置する。マグネット固定部６においては、例えば、固定用の接着剤量のばらつきや、部品寸法のばらつきが原因となってアンバランスが発生し易い。本構成によれば、バランス調整部材４を収容する収容部２３がマグネット固定部６の少なくとも一部と径方向に重なる位置に設けられるために、アンバランスの発生箇所の近くでバランス調整を行うことができ、バランス調整の精度を向上することができる。なお、本実施形態では、収容部２３は、マグネット固定部６の一部と径方向に重なる。これによれば、収容部２３が大きくなり過ぎず、羽根支持部２２の強度の低下を抑制することができる。
【００３８】
好ましい形態として、図５に示すように、羽根支持部２２は、径方向外側から径方向内側に向けて軸方向高さが高くなる第１傾斜面２２ａを有する。第１傾斜面２２ａは、平面でもよいし、凸面又は凹面等の曲面であってもよい。これによれば、吸気口３３から流入された空気を第１傾斜面２２ａによって羽根部２１に向けて円滑に流すことができる。収容部２３は、第１傾斜面２２ａより径方向内側に位置する。本実施形態では、収容部２３は第１傾斜面２２ａに隣接する。収容部２３が第１傾斜面２２ａより径方向内側に位置するために、第１傾斜面２２ａに沿う空気の流れが収容部２３によって阻害されることを抑制できる。すなわち、本構成によれば、吸気口３３から流入された空気を効率良く送風口３４に送ることができる。
【００３９】
また、好ましい形態として、図５に示すように、ロータホルダ１１１は、径方向外側から径方向内側に向けて軸方向高さが高くなる第２傾斜面１１１ｄを、ロータホルダ１１１上部の径方向外側の端部に有する。第２傾斜面１１１ｄは、羽根支持部２２の上端よりも軸方向上側に位置する。本実施形態では、羽根支持部２２は、収容部２３の径方向内側に、軸方向に直交する水平面に平行な平坦部２２ｂを有する。平坦部２２ｂが羽根支持部２２の上端に該当する。第２傾斜面１１１ｄは、平面でもよいし、凸面又は凹面等の曲面であってもよい。
【００４０】
第２傾斜面１１１ｄが設けられることによって、吸気口３３からハウジング３の内部に流入される空気の流路を広げることができる。第２傾斜面１１１ｄが羽根支持部２２の上端よりも上側に位置するために、第２傾斜面１１１ｄを通って羽根部２１へと向かう空気の流れが羽根支持部２２によって阻害されることを抑制できる。
【００４１】
図６は、収容部２３およびバランス調整部材４の好ましい配置について説明するための図である。好ましい形態として、図６に示すように、収容部２３は、ロータホルダ１１１の外周面の上端Ｔより下方に位置する。詳細には、収容部２３は、ロータ筒部１１１ａの外周面の上端Ｔより下方に位置する。これにより、吸気口３３から流入された空気の流れが収容部２３に阻害されることを抑制して、空気を効率良く送風口３４に送ることができる。
【００４２】
より好ましい形態として、図６に示すように、収容部２３は、羽根支持部２２の上面と羽根部２１の径方向内側の端部との接続点ＣＰと、ロータホルダ１１１の上端部の径方向外端ＯＥとを結ぶ直線Ｘよりも下側に位置する。すなわち、溝部２３は、羽根支持部２２の上面と羽根部２１の径方向内側の端部との接続点ＣＰと、ロータホルダ１１１の上端部の径方向外端ＯＥとを結ぶ直線Ｘよりも下側に位置する。これによれば、収容部２３の高さ位置を低く設定できるために、収容部２３が吸気口３３から流入された空気の流れを阻害することを抑制できる。なお、第２傾斜面１１１ｄが設けられず、ロータホルダ１１１が上部外周端に角部を有する場合、ロータホルダ１１１の上端部の径方向外端ＯＥは、ロータ筒部１１１ａの外周面の上端Ｔに一致する。また、ロータホルダ１１１が上部外周端にＲ形状を有する場合も同様に、ロータホルダ１１１の上端部の径方向外端ＯＥは、ロータ筒部１１１ａの外周面の上端Ｔに一致する。
【００４３】
また、図６に示すように、羽根支持部２２の内周面の上端は、羽根支持部２２の上面と羽根部２１の径方向内側の端部との接続点ＣＰと、ロータホルダ１１１の上端部の径方向外端ＯＥとを結ぶ直線Ｘよりも下側に位置することが好ましい。これにより、吸気口３３から流入された空気の流れが羽根支持部２２の内周面に阻害されることを抑制して、空気を効率良く送風口３４に送ることができる。本実施形態では、収容部２３の径方向内側に位置する平坦部２２ｂの径方向内端が、羽根支持部２２の内周面の上端を構成する。
【００４４】
バランス調整部材４は、収容部２３から上側にはみ出すことなく収容されることが好ましい。ただし、バランス調整部材４は、収容部２３から上側にはみ出してもよい。この点を考慮して、収容部２３に収容されたバランス調整部材４の上端は、ロータホルダ１１１の外周面の上端より下方に位置することが好ましい。詳細には、図６に示すように、収容部２３に収容されたバランス調整部材４の上端は、ロータ筒部１１１ａの外周面の上端Ｔより下方に位置することが好ましい。これにより、吸気口３３から流入された空気の流れがバランス調整部材４に阻害されることを抑制して、空気を効率良く送風口３４に送ることができる。
【００４５】
また、図６に示すように、収容部２３に収容されたバランス調整部材４の上端は、羽根支持部２２の上面と羽根部２１の径方向内側の端部との接続点ＣＰと、ロータホルダ１１１の上端部の径方向外端ＯＥとを結ぶ直線Ｘよりも下側に位置することがより好ましい。これによれば、バランス調整部材４の高さ位置を低く設定できるために、バランス調整部材４が吸気口３３から流入された空気の流れを阻害することを抑制できる。
【００４６】
＜３．インペラの固定構造＞
次に、遠心ファン１００における、インペラ２のロータホルダ１１１に対する固定構造の詳細について説明する。図７は、インペラ２のロータホルダ１１１に対する固定構造の一部を示す概略平面図である。図８は、図７のＡ−Ａ位置における概略断面図である。
【００４７】
図７および図８に示すように、羽根支持部２２の内周面の少なくとも一部は、接着剤７が少なくとも一部に存在する間隙を介してロータホルダ１１１の外周面と径方向に対向している。詳細には、羽根支持部２２の内周面の少なくとも一部は、接着剤７が少なくとも一部に存在する間隙を介してロータ筒部１１１ａの外周面と径方向に対向している。本実施形態では、羽根支持部２２の内周面の一部は、ロータ筒部１１１ａの外周面に接触している。この点については後述する。ただし、羽根支持部２２の内周面は、ロータ筒部１１１ａの外周面と接触しなくてもよい。接着剤７は、羽根支持部２２とロータ筒部１１１ａとを固定できればよい。このために、接着剤７は、羽根支持部２２の内周面とロータ筒部１１１ａの外周面との径方向間に設けられる間隙の全体に入っていてもよいが、当該間隙の一部にのみ入っていてもよい。
【００４８】
ロータホルダ１１１の外周面と、羽根支持部２２の内周面とのうち少なくとも一方は、径方向に窪み、接着剤７が存在する凹部８を有する。詳細には、ロータ筒部１１１ａの外周面と、羽根支持部２２の内周面とのうち少なくとも一方は、径方向に窪み、接着剤７が存在する凹部８を有する。本実施形態では、ロータ筒部１１１ａの外周面と、羽根支持部２２の内周面との両方に凹部８が設けられる。この点の詳細は後述する。接着剤７は、凹部８の全体に入っていてもよいし、凹部８の一部に入っていてもよい。凹部８が設けられることによって、例えば、接着剤７の硬化に伴う体積変化による影響を凹部８で吸収することができる。このために、ロータ筒部１１１ａと羽根支持部２２とを接着剤７を用いて固定する際に、インペラ２およびロータホルダ１１１が変形することを抑制できる。また、凹部８が設けられることによって接着面積を増やすことができるために、インペラ２とロータホルダ１１１とを強固に固定することができる。このために、インペラ固定部５の軸方向長さを長くすることなく、インペラ２をロータホルダ１１１に強固に固定することができる。
【００４９】
本実施形態では、好ましい構成として、図８に示すように、ロータ筒部１１１ａの外周面は、マグネット１１４の少なくとも一部と径方向に重なる凹部８を有する。インペラ２がロータホルダ１１１に圧入固定される場合、圧入によってロータ筒部１１１ａの変形が発生し、マグネット１１４の配置等に影響を及ぼす可能性がある。本実施形態では、インペラ２とロータホルダ１１１とが接着剤７によって固定される。このような構成において、凹部８がマグネット１１４と径方向に重なる位置に配置される構成とすることで、接着剤７の硬化時における体積変化の影響がマグネット１１４に悪影響を及ぼす可能性を低減できる。すなわち、本実施形態によれば、インペラ２をロータホルダ１１１に固定することによって、マグネット１１４への悪影響が発生する可能性を低くできる。
【００５０】
図８に示すように、ロータホルダ１１１の外周面は、径方向外側に向かって延びるフランジ部１１１ｅを有する。詳細には、ロータ筒部１１１ａの外周面は、径方向外側に向かって延びるフランジ部１１１ｅを有する。羽根支持部２２の上面と下面とのうちいずれか一方は、フランジ部１１１ｅと軸方向に対向する。本実施形態では、羽根支持部２２の下面がフランジ部１１１ｅと軸方向に対向する。この構成では、インペラ２は、軸方向上側から下側に向けてロータホルダ１１１に嵌められる。
【００５１】
羽根支持部２２の下面は、フランジ部１１１ｅの上面と接触してよい。この場合、フランジ部１１１ｅによって、ロータホルダ１１１に対するインペラ２の軸方向の位置を位置決めすることができる。また、羽根支持部２２の下面と、フランジ部１１１ｅの上面との間の少なくとも一部には、接着剤７が存在してよい。これにより、インペラ２とロータホルダ１１１とを強固に固定することができる。
【００５２】
図９は、インペラの固定構造の変形例を示す概略断面図である。図９に示すように、羽根支持部２２Ａの上面がフランジ部１１１ｅＡと対向する構成としてよい。この構成では、インペラ２Ａは、軸方向下側から上側に向けてロータホルダ１１１Ａに嵌められる。変形例の構成でも、ロータホルダ１１１Ａに対するインペラ２Ａの軸方向の位置を位置決めすることができる。変形例の構成でも、インペラ２Ａとロータホルダ１１１Ａとの軸方向間の少なくとも一部に接着剤を介在させて、インペラ２Ａとロータホルダ１１１Ａとを強固に固定することができる。
【００５３】
なお、ロータ筒部１１１ａがロータ蓋部１１１ｂよりも径方向外側に配置された別部材である場合、羽根支持部２２の内周面は、ロータ蓋部１１１ｂの外周面またはロータ環状部１１１ｃの外周面に固定される。このとき、インペラ固定部５は、羽根支持部２２の内周面と、ロータ蓋部１１１ｂの外周面またはロータ環状部１１１ｃの外周面とが接着剤で固定された構成である。さらに、このとき、ロータ蓋部１１１ｂの外周面またはロータ環状部１１１ｃの外周面と、羽根支持部２２の内周面とのうち少なくとも一方は、径方向に窪み、接着剤７が存在する凹部８を有する。また、ロータ蓋部１１１ｂの外周面またはロータ環状部１１１ｃの外周面は、径方向外側に向かって延びるフランジ部１１１ｅを有する。羽根支持部２２の上面と下面とのうちいずれか一方は、フランジ部１１１ｅと軸方向に対向する。
【００５４】
図８に示すように、ロータホルダ１１１は、ロータホルダ１１１の外周面の径方向位置が変化する凹凸が軸方向に少なくとも１回並ぶロータホルダ凹凸部１１５を有する。ロータホルダ１１１は、ロータ筒部１１１ａの外周面の径方向位置が変化する凹凸が軸方向に少なくとも１回並ぶロータホルダ凹凸部１１５を有する。本実施形態のロータホルダ凹凸部１１５においては、ロータ筒部１１１ａの外周面の径方向位置が変化する凹凸が軸方向に２回並ぶ。上から下に向けて、凸、凹、凸、凹の順に並ぶ。凹凸が並ぶ回数は１回でも、３回以上でもよい。凹および凸の形状は特に限定されず、例えば断面視においてＵ字状又はＶ字状等であってよい。
【００５５】
ロータホルダ凹凸部１１５は、フランジ部１１１ｅに対して、羽根支持部２２と軸方向の同じ側に設けられる。本実施形態では、ロータホルダ凹凸部１１５は、フランジ部１１１ｅの上側に設けられる。なお、図９に示す変形例では、ロータホルダ凹凸部１１５Ａは、フランジ部１１１ｅＡの下側に設けられる。
【００５６】
ロータホルダ凹凸部１１５は、フランジ部１１１ｅに面するとともに凹部８に含まれる第１凹部８ａを有する。本実施形態では、第１凹部８ａは、フランジ部１１１ｅの上側に位置する。第１凹部８ａは周方向に延びる。第１凹部８ａは、ロータ筒部１１１ａの外周面全周にわたって設けられてもよい。また、第１凹部８ａは、周方向に間隔をあけて複数配列されてよい。第１凹部８ａは、マグネット１１４と径方向に重なる。
【００５７】
第１凹部８ａが設けられない構成では、フランジ部１１１ｅの径方向内端とロータ筒部１１１ａの外周面とが接続する位置に必要以上に接着剤７が溜まった場合に、ロータホルダ１１１に対してインペラ２が傾き易くなる。本実施形態の構成によれば、第１凹部８ａに接着剤７が入り込むことによって、インペラ２が接着剤７に乗り上げてロータホルダ１１１に対して傾くことを抑制できる。また、本実施形態の構成によれば、第１凹部８ａによって接着面積を増やして、インペラ２とロータホルダ１１１とを強固に固定することができる。
【００５８】
好ましい形態として、図８に示すように、ロータホルダ凹凸部１１５は、第１凹部８ａよりもフランジ部１１１ｅから軸方向に離れた位置に凹部８に含まれる第２凹部８ｂを更に有する。本実施形態では、第２凹部８ｂは第１凹部８ａの上側に位置する。第１凹部８ａと第２凹部８ｂとの軸方向間には、ロータホルダ凹凸部１１５を構成する凹凸のうちの凸が存在する。第２凹部８ｂは周方向に延びる。第２凹部８ｂは、ロータ筒部１１１ａの外周面全周にわたって設けられてもよい。また、第２凹部８ｂは、周方向に間隔をあけて複数配列されてよい。第２凹部８ｂは、マグネット１１４と径方向に重なる。第２凹部８ｂによって接着面積を更に増やして、インペラ２とロータホルダ１１１とを更に強固に固定することができる。
【００５９】
図８に示すように、羽根支持部２２は、当該羽根支持部２２の内周面の径方向位置が変化する凹凸が軸方向に少なくとも１回並ぶ第１羽根支持部凹凸部２５を有する。本実施形態の第１羽根支持部凹凸部２５においては、羽根支持部２２の内周面の径方向位置が変化する凹凸が軸方向に１回並ぶ。上から下に向けて、凸、凹の順に並ぶ。凹凸が並ぶ回数は２回以上でもよい。凹および凸の形状は特に限定されず、例えばＵ断面視においてＵ字状又はＶ字状等であってよい。
【００６０】
第１羽根支持部凹凸部２５は、フランジ部１１１ｅに面するとともに凹部８に含まれる第３凹部８ｃを有する。本実施形態では、第３凹部８ｃは、フランジ部１１１ｅの上側に位置する。第３凹部８ｃは周方向に延びる。第３凹部８ｃは、羽根支持部２２の内周面全周にわたって設けられてもよい。また、第３凹部８ｃは、周方向に間隔をあけて複数配列されてよい。第３凹部８ｃが設けられることによって、接着剤７が第３凹部８ｃに入り込むことができる。この結果、羽根支持部２２が接着剤７に乗り上げて傾くことを抑制できる。また、第３凹部８ｃが設けられることによって接着面積を増やして、インペラ２とロータホルダ１１１とを強固に固定することができる。
【００６１】
図７に示すように、羽根支持部２２は、当該羽根支持部２２の内周面の径方向位置が変化する凹凸が周方向に繰り返し並ぶ第２羽根支持部凹凸部２６を有する。凹および凸の形状は特に限定されず、例えば軸方向からの平面視においてＵ字状又はＶ字状等であってよい。本実施形態では、第２羽根支持部凹凸部２６の複数の凸部９は、ロータホルダ１１１の外周面に接触している。詳細には、第２羽根支持部凹凸部２６の複数の凸部９は、ロータ筒部１１１ａの外周面に接触している。複数の凸部９がロータ筒部１１１ａの外周面に接触するために、ロータホルダ１１１に対してインペラ２を容易に同軸配置することができる。本実施形態では、各凸部９の上面は、羽根支持部２２の上面と同じ平面上に位置する。一方、各凸部９の下端は、羽根支持部２２の下面よりも上側に位置する。これは、羽根支持部２２が第３凹部８ｃを有するためである。ただし、第３凹部８ｃは無くして、凸部９の下面と羽根支持部２２の下面とが同じ平面上に位置してもよい。
【００６２】
なお、凸部９は、その全体がロータ筒部１１１ａの外周面と接触している必要はない。凸部９とロータ筒部１１１ａの外周面との径方向間に接着剤７が介在してよい。凸部９とロータ筒部１１１ａの外周面とが接触しておらず、両者の径方向間全体に接着剤７が介在してもよい。また、各凸部９の上面は、羽根支持部２２の上面よりも下側に位置してもよい。
【００６３】
図７に示すように、リブ２４は、第２羽根支持部凹凸部２６の凸部９と径方向に重なることが好ましい。これによれば、羽根支持部２２をロータホルダ１１１に取り付ける際に、力が加わり易い位置にリブ２４が設けられる構成となるために、組み立て時に羽根支持部２２の変形等が生じることを抑制できる。
【００６４】
なお、以上においては、羽根支持部２２に、第１羽根支持部凹凸部２５と第２羽根支持部凹凸部２６とが設けられる構成とした。ただし、第１羽根支持部凹凸部２５と第２羽根支持部凹凸部２６とのうち、いずれか一方のみが設けられる構成としてよい。また、ロータ筒部１１１ａの外周面に凹部８が設けられる場合には、羽根支持部２２に、第１羽根支持部凹凸部２５と第２羽根支持部凹凸部２６との両方が設けられない構成としてもよい。逆に、羽根支持部２２の内周面に凹部８が設けられる場合には、ロータホルダ凹凸部１１５が設けられない構成としてもよい。
【００６５】
＜４．変形例＞
本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。また、本明細書中に示される複数の実施形態および変形例は可能な範囲で組み合わせて実施されてよい。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、例えばレンジフードファン、ダクト用換気扇、熱交換ユニット、印刷装置の用紙吸着、マスクの吸気又は排気の促進等に用いられる遠心ファンに利用することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１        モータ
２        インペラ
３        ハウジング
４        バランス調整部材
５        インペラ固定部
６        マグネット固定部
７        接着剤
８        凹部
８ａ      第１凹部
８ｂ      第２凹部
８ｃ      第３凹部
９        凸部
１１      回転部
１２      静止部
２１      羽根部
２２      羽根支持部
２２ａ    第１傾斜面
２３      収容部（溝部）
２４      リブ
２５      第１羽根支持部凹凸部
２６      第２羽根支持部凹凸部
３３      吸気口
３４      送風口
１００    遠心ファン
１１１    ロータホルダ
１１１ａ  ロータ筒部
１１１ｄ  第２傾斜面
１１１ｅ  フランジ部
１１４    マグネット
１１５    ロータホルダ凹凸部
Ｃ        中心軸
ＣＰ      接続点
Ｘ        直線
【図１】
2019116848.tif 000003
【図２】
2019116848.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2019116848.tif 000008
【図７】
2019116848.tif 000009
【図８】
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【図９】
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