(57)【要約】【課題】試行錯誤の手法に頼らずに騒音を低減することが可能な軸流モータ用フィンガーガードを提供する。【解決手段】軸流ファンモータ１のロータ部９の回転軸線を中心として同心状に所定の間隔で配列させた複数の環状部材１３と、各環状部材１３の周方向に所定の間隔で配列して、各環状部材１３相互を結合する平面直線状の複数の径方向部材１５と、を備えている。径方向部材１５は、ロータ部９に設けられた羽根１１の幅方向中心線をロータ部９の回転軸線に直交する基準平面に投影しかつ直線近似したラインを第１のライン１７、径方向部材の中心線を基準平面に投影したラインを第２のライン１９、羽根１１の回転に伴って第１のライン１７が第２のライン１９に対して交差を開始する際の第１、第２のライン１７，１９のなす角度をαとした場合に、角度αが２０°≦α≦５０°の範囲にあるように設けられる。【選択図】　　図１１
2004132313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸流ファンモータに取り付けられるフィンガーガードであって、
前記軸流ファンモータのロータ部の回転軸線を中心として同心状に所定の間隔で配列させた複数の環状部材と、
前記各環状部材の周方向に所定の間隔で配列して、該各環状部材相互を結合する平面直線状の複数の径方向部材と、を備え、
前記径方向部材は、前記ロータ部に設けられた羽根の幅方向中心線を該ロータ部の回転軸線に直交する基準平面に投影しかつ直線近似したラインを第１のライン、前記径方向部材の中心線を前記基準平面に投影したラインを第２のライン、前記羽根の回転に伴って前記第１のラインが前記第２のラインに対して交差を開始する際の該第１、第２のラインのなす角度をαとした場合に、この角度αが２０°≦α≦５０°の範囲にあるように設けられていることを特徴とする軸流ファンモータ用フィンガーガード。
【請求項２】
前記角度範囲が３０°≦α≦４０°であることを特徴とする請求項１に記載の軸流ファンモータ用フィンガーガード。
【請求項３】
前記各環状部材と前記各径方向部材とが一体で成形あるいは型抜きされていることを特徴とする請求項１に記載の軸流ファンモータ用フィンガーガード。
【請求項４】
前記成形あるいは型抜きが、前記軸流ファンモータを含む部品類を囲む部材に施されることを特徴とする請求項１に記載の軸流ファンモータ用フィンガーガード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸流ファンモータに併用されるフィンガーガードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種の電子機器または電子装置の冷却等に使用される軸流ファンモータは、該モータの羽根に指が接触するのを防止するために、いわゆるフィンガーガードを併用することが多い。
このフィンガーガードは、上記軸流ファンモータの羽根の回転に伴って騒音を発生するので、その騒音を少なくする構造が種々提案されている。例えば、フィンガーガードの周域に連通孔を設け、この周域によって囲まれる内部空間に空気を導入することによって、吸入空気に乱流が生じることを防止するという技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２８０２９４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術は、定性的なレベルを出ないので、実際に設計を行う際に、どの位置にどの様な大きさの連通孔をいくつ設けた場合に騒音が有効に低減されるのかが明確でなく、このため、結局は試作、測定を繰り返す試行錯誤の手法に頼らざるを得ないという問題があった。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、試行錯誤の手法に頼らずに騒音を低減することが可能な軸流ファンモータ用フィンガーガードを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明の構成は、次のとおりである。
軸流ファンモータに取り付けられるフィンガーガードであって、前記軸流ファンモータのロータ部の回転軸線を中心として同心状に所定の間隔で配列させた複数の環状部材と、前記各環状部材の周方向に所定の間隔で配列して、該各環状部材相互を結合する平面直線状の複数の径方向部材と、を備え、前記径方向部材は、前記ロータ部に設けられた羽根の幅方向中心線を該ロータ部の回転軸線に直交する基準平面に投影しかつ直線近似したラインを第１のライン、前記径方向部材の中心線を前記基準平面に投影したラインを第２のライン、前記羽根の回転に伴って前記第１のラインが前記第２のラインに対して交差を開始する際の該第１、第２のラインのなす角度をαとした場合に、この角度αが２０°≦α≦５０°の範囲にあるように設けられている。
【０００６】
前記角度範囲を３０°≦α≦４０°に設定すれば、より顕著な騒音低減効果が得られる。
【０００７】
実施例においては、前記各環状部材と前記各径方向部材とを一体に成形あるいは型抜きしてある。前記成形あるいは型抜きは、前記軸流ファンモータを含む部品類を囲む部材に施すことも可能である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
図１は、軸流ファンモータ１の吸い込み側に装着される本発明に係る軸流ファンモータ用フィンガーガード３の一例を示している。
【０００９】
軸流ファンモータ１は、例えば、縦横約１１９ｍｍ、厚さ約３８ｍｍのケーシング５と、このケーシング５のベンチレータ穴５ａ内に固定配置された図示していないロータ支持部と、このロータ支持部に回転可能に支持されたロータ部９と、このロータ部９の外周面に設けられた複数枚の羽根１１とを備えている。
ロータ部９は、羽根１１と共に回転し、これによってロータ部９の回転軸線に沿った方向の吸い込み風流が発生する。なお、この例では、ロータ部９が矢視方向、つまり、フィンガーガード３側から見て時計方向に回転する。
【００１０】
フィンガーガード３は、上記ロータ部９の回転軸線を中心として同心状に所定の間隔で配列する複数の環状部材１３と、これらの環状部材１３の周方向に所定の間隔で配列する平面直線状の径方向部材１５とを備え、これらの径方向部材１５によって各環状部材１３相互を結合した構成を有する。
このフィンガーガード３の各環状部材１３と各径方向部材１５は、射出成形等の成形手段によって、あるいは、プレスによる打抜き加工によって一体形成されている。
【００１１】
なお、フィンガーガード３は、四隅に設けられた孔３ａを介して上記軸流ファンモータ１のケーシング５にボルト等で締着固定される。また、上記各環状部材１３の配列間隔は、軸流ファンモータ用フィンガーガードに該当する安全規格、例えば電気用品取締法に基づき、前記羽根１１に人間の指が接触するのを阻止し得る大きさに設定される。
【００１２】
図２〜図１０は、供試用のフィンガーガード３−１〜３−９を示している。これらのフィンガーガード３−１〜３−９における各環状部材１３の具体的配置構成は以下のとおりである。
【００１３】
（１）フィンガーガード３−１
各径方向部材１５を中心点から放射状に配した構成を有する。なお、従来公知の軸流ファンモータ用フィンガーガードは、このような構成を有している。
（２）フィンガーガード３−２
図２に示す径方向部材１５をそれぞれ時計方向に距離ｄ１だけ平行移動した構成を有する。
（３）フィンガーガード３−３
図２に示す径方向部材１５をそれぞれ反時計方向に距離ｄ１だけ平行移動した構成を有する。
（４）フィンガーガード３−４
図２に示す径方向部材１５をそれぞれ時計方向に距離ｄ２だけ平行移動した構成を有する。
（５）フィンガーガード３−５
図２に示す径方向部材１５をそれぞれ反時計方向に距離ｄ２だけ平行移動した構成を有する。
（６）フィンガーガード３−６
図２に示す径方向部材１５をそれぞれ時計方向に距離ｄ３だけ平行移動した構成を有する。
（７）フィンガーガード３−７
図２に示す径方向部材１５をそれぞれ反時計方向に距離だけ平行移動した構成を有する。
（８）フィンガーガード３−８
図２に示す径方向部材１５をそれぞれ時計方向に距離ｄ４だけ平行移動した構成を有する。
（９）フィンガーガード３−９
図２に示す径方向部材１５をそれぞれ反時計方向に距離ｄ４だけ平行移動した構成を有する。
なお、距離ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４は、ｄ３＜ｄ１＜ｄ４＜ｄ２の関係にある。
【００１４】
上記各供試用フィンガーガード３−１〜３−９を図１に示す軸流ファンモータの吸い込み側に取り付け、その吸い込み側から１ｍ離れた位置で、騒音を測定した結果を下記表１に示す。
【００１５】
【表１】
2004132313.tif 000003
【００１６】
上記表から、一見して、騒音が小さくなる径方向部材１５の配置があることが分かる。
そこで、上記試験結果を種々検討した結果、次のような知見を得た。すなわち、図１１に示すように、ロータ部９に設けられた羽根１１の幅方向中心線を該ロータ部９の回転軸線に直交する基準平面（図１１の紙面に平行な面）に投影しかつ直線近似したライン１７を第１のライン、径方向部材１５の中心線を上記基準平面に投影したライン１９を第２のライン、上記羽根１１の回転に伴って第１のライン１７が第２のライン１９に対して交差を開始する際の該第１、第２のライン１７，１９のなす角度をαとした場合に、この角度αが所定の範囲の大きさになるように径方向部材１５の配置形態を設定することによってフィンガーガードの発生騒音が低位安定化するという知見を得た。
【００１７】
図１２は、上記角度αと騒音の大きさとの関係を示す実測データを示している。フィンガーガードの発生騒音は、羽根１１と径方向部材１５がすれ違う際に発生する干渉音であるが、上記の実測結果は、この干渉音が上記角度αの大きさに依存することを表している。
試みに、羽根１１と径方向部材１５の干渉音の周波数成分（１８３３Ｈｚ（回転速度４５．８３ｒ／ｓと羽根１１の枚数５と径方向部材数１５の本数８との積））のみの騒音レベルを実測すると、図１３に示すような結果が得られた。この結果は、上記角度αが騒音に影響を与える因子であること鮮明に示している。
【００１８】
このように、上記角度αと騒音とには、定量的な関係が存在する。図３〜図１０に示すフィンガーガード３−２〜３−９においては、上記第１のライン１７が第２のライン１９に対して斜めに交差するので、干渉音の発生に時間的な差を伴うことになる。そして、この時間差に関係する上記角度αは、上記実測結果から明らかなように、騒音に影響を与える重要な因子となる。
【００１９】
上記角度αには、騒音が低下する最適範囲が存在し、図１２，１３に示したように、この角度αが２０°≦α≦５０°の範囲にあるときに騒音が実用上支障のない程度に低減され、また、３０°≦α≦４０°の範囲にあるときに、きわめて高い騒音低減効果が得られる。そこで、本発明の実施の形態においては、上記角度αが２０°≦α≦５０°の範囲、より好ましくは、３０°≦α≦４０°の範囲になるように上記径方向部材１５の配設形態を設定している。
【００２０】
図２の従来例に係るフィンガーガード（上記角度αが０°）３−１の騒音測定結果は、上表に示すように５１．１ｄＢ（Ａ）である。ちなみに、フィンガーガードを取りつけない状態での、つまり、前記軸流ファンモータ１単体での騒音測定結果は４３ｄＢ（Ａ）である。したがって、上記フィンガーガード３−２を該モータ１と組み合わせることにより、８ｄＢ（Ａ）だけ騒音が増加することになる。
【００２１】
一方、上記角度αが３５°となるように径方向部材１５の配設形態を設定した図１１に示す本発明のフィンガーガード３（図１０のフィンガーガード３−９に対応）を適用した場合の騒音測定結果は、上表に示したように４３．８ｄＢ（Ａ）である。これは、図２に示すフィンガーガード３−１を適用した場合の騒音よりも約７ｄＢ（Ａ）だけ騒音が低減されることを意味している。
【００２２】
ここで、上記羽根１１と径方向部材１５との間で発生する干渉騒音成分（１８３３Ｈｚ）に着目すると、図１３に示すように、フィンガーガード３−１の同成分が４９．６ｄＢ（Ａ）であるのに対して、フィンガーガード３−９のそれは３１．１ｄＢ（Ａ）である。つまり、フィンガーガード３−９によれば、上記干渉騒音成分のレベルが大幅に低下される。
【００２３】
なお、図１に示したロータ部９は、前述したように時計方向に回転する。したがって、図３、図５、図７および図９に示すフィンガーガード３−２，３−４，３−６および３−８では、第２のライン１９に対する第１のライン１７の交差開始点が第２のライン１９の外端点（例えば、図３におけるＰ１点）となり、また、図４、図６、図８および図１０に示すフィンガーガード３−３，３−５，３−７および３−９では、上記交差開始点が第２のライン１９の内端点（例えば、図４におけるＰ２点）となる。
【００２４】
上述したように、この実施の形態に係る軸流ファンモータ用フィンガーガード３においては、上記角度αが２０°≦α≦５０°、より好ましくは、３０°≦α≦４０°となるように径方向部材１５の配設形態を設定してあるので、図１２および図１３に示すように、該フィンガーガード３による発生騒音を効果的に低減することができる。
【００２５】
以上のように、本発明は、上記角度αが上記羽根１１と径方向部材１５との間で発生する干渉騒音の大きさに影響を与える因子であることに着目してなされたもの、つまり、軸流ファンモータ１の大きさやフィンガーガード３の材料等に依存しない角度という因子に着目してなされたものである。それゆえ、先に述べた実験事実や騒音低減効果が上記ファンモータ１の大きさ等に依らないものであることは明白である。
【００２６】
本発明に係る軸流ファンモータ用フィンガーガード３は、必ずしも単体で形成する必要はなく、図１４に示すように、環状部材１３と径方向部材１５とを、軸流ファンモータを含む部品類（図示せず）を囲む電子機器のパネル等の部材２１に一体成形（射出成形やプレス打ち抜き加工等による成形）して構成することも可能である。
また、本発明に係る軸流ファンモータ用フィンガーガード３は、図１５に示すように、針金もしくは金属パイプからなる環状部材１３０および径方向部材１５０によって構成することも可能である。
【００２７】
【発明の効果】
本発明に係る軸流ファンモータ用フィンガーガードによれば、ロータ部に設けられた軸流ファンモータの羽根の幅方向中心線を該モータのロータ部の回転軸線に直交する基準平面に投影しかつ直線近似したラインを第１のライン、上記径方向部材の中心線を上記基準平面に投影したラインを第２のライン、上記羽根の回転に伴って上記第１のラインが第２のラインに対して交差を開始する際の該第１、第２のラインのなす角度をαとした場合に、この角度αが２０°≦α≦５０°の範囲にあるように径方向部材を設けてあるので、上記羽根と径方向部材との間で発生する干渉騒音を、試行錯誤的手法に頼ることなく確実かつ効果的に低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】軸流ファンモータおよびこのモータに装着される本発明に係る軸流ファンモータ用フィンガーガードの一例を示す斜視図である。
【図２】第１の供試用フィンガーガードを示す平面図である。
【図３】第２の供試用フィンガーガードを示す平面図である。
【図４】第３の供試用フィンガーガードを示す平面図である。
【図５】第４の供試用フィンガーガードを示す平面図である。
【図６】第５の供試用フィンガーガードを示す平面図である。
【図７】第６の供試用フィンガーガードを示す平面図である。
【図８】第７の供試用フィンガーガードを示す平面図である。
【図９】第８の供試用フィンガーガードを示す平面図である。
【図１０】第９の供試用フィンガーガードを示す平面図である。
【図１１】直線近似した羽根の幅方向中心線の投影ラインと径方向部材の中心線の投影ラインとのなす角度を示す平面図である。
【図１２】上記角度と騒音との関係を示すグラフである。
【図１３】上記角度と１８３３Ｈｚ騒音成分との関係を示すグラフである。
【図１４】電子機器のパネル等の部材に環状部材および径方向部材を一体形成したフィンガーガードの例を示す斜視図である。
【図１５】針金もしくは金属パイプからなる環状部材および径方向部材を備えるフィンガーガードを例示した斜視図である。
【符号の説明】
１　軸流ファンモータ
３　フィンガーガード
３−１〜３−９　供試フィンガーガード
９　ロータ部
１１　羽根
１３，１５０　環状部材
１５，１５０　径方向部材
１７　第１のライン
１９　第２のライン
２１　部材
【図１】
2004132313.tif 000004
【図２】
2004132313.tif 000005
【図３】
2004132313.tif 000006
【図４】
2004132313.tif 000007
【図５】
2004132313.tif 000008
【図６】
2004132313.tif 000009
【図７】
2004132313.tif 000010
【図８】
2004132313.tif 000011
【図９】
2004132313.tif 000012
【図１０】
2004132313.tif 000013
【図１１】
2004132313.tif 000014
【図１２】
2004132313.tif 000015
【図１３】
2004132313.tif 000016
【図１４】
2004132313.tif 000017
【図１５】
2004132313.tif 000018