(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機の機内冷却をするための回転電機用冷却ファンにおいて、冷却ファンはその羽根断面形状が環状で内部に中空が形成され、かつ羽根形状は外周面と内周面の曲面が同心円の円弧形状であることを特徴とする回転電機用冷却ファン。
【請求項２】
回転電機の機内冷却をするための回転電機用冷却ファンにおいて、冷却ファンは鋼製であって、そのファン羽根は中空パイプを成型用のオス金型とメス金型の間に設置し、前記中空パイプの中に中子を挿入後、金型に圧力を加えて羽根形状に成型し、羽根形状は断面形状が環状で内部に中空が形成され、かつ外周面と内周面の曲面が同心円の円弧形状に成型することを特徴とする回転電機用冷却ファンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は回転電機の機内冷却をするための回転電機用冷却ファンとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の冷却ファンを備えた回転電機を図３及び図４を参照して説明する。
図３は従来の冷却ファンを備えた回転電機の断面図であり、１は回転機フレーム、２は回転機フレーム１に嵌装された固定子、３は回転機フレーム１の両側に設けられた軸受、４は軸受３に支持されたシャフト、５はシャフト４に嵌装され，固定子２とギャップを介して配設された回転子、６はシャフト４に嵌装された冷却ファンである。
【０００３】
このような構成の回転電機では、冷却ファン６により冷却風Ｗを回転軸の一方、図では右側から吸引し、回転子５および固定子２を冷却して回転軸の他方、図では左側から排気する冷却構造となっている。環状の中空羽根に関しては、例えば特許文献１に開示されている。
【０００４】
図４は従来の冷却ファンの詳細図であり、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は平面図である。冷却ファンは、主板７と羽根８と副板９とから構成されている。この羽根８は所定幅に切断した所定径の丸形鋼管内に整形用金型の一方を挿入し、その後丸形鋼管を整形用金型の他方に設けたプレス機械により押圧して所望の中空羽根を製作する。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭５９−２１２１３７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような回転電機はディーゼルエンジンやガスエンジンと組合わせられることが多く、これら内燃式原動機は一般にピストンの往復運動を回転運動に変換する際、ねじり振動が発生することが知られている。従来の冷却ファンの羽根は、エンジンのねじり振動と共振すると、強度が十分でないため破断に至る可能性があった。
【０００７】
本発明は、上記状況に鑑みてなされたもので、その課題は、冷却ファンの羽根断面を環状でかつ円弧形状または翼形状とすることによりねじり方向の強度を確保すると共に、高効率で低騒音の回転電機用冷却ファンとその製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、請求項１に記載の発明は、回転電機の機内冷却をするための回転電機用冷却ファンにおいて、冷却ファンはその羽根断面形状が環状で内部に中空が形成され、かつ羽根形状は外周面と内周面の曲面が同心円の円弧形状であることを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によると、従来の羽根に比べ羽根取り付け角度θが大きくなるので、ねじり方向の断面係数が大となり、原動機のねじり振動に対して十分な強度が得られる。また、円弧形状とすることで羽根の入口角と出口角を任意に決定することができ、ファン効率の向上と共に騒音を低減させることが可能となる。
【００１０】
請求項２に記載の回転電機用冷却ファンの製造方法の発明は、回転電機の機内冷却をするための回転電機用冷却ファンにおいて、冷却ファンは鋼製であって、そのファン羽根は中空パイプを成型用のオス金型とメス金型の間に設置し、前記中空パイプの中に中子を挿入後、金型に圧力を加えて羽根形状に成型し、前記羽根形状は断面形状が環状で内部に中空が形成された状態で、かつ外周面と内周面の曲面が同心円の円弧形状に成型することを特徴とする。
請求項２に記載の発明によると、溶接作業の必要がなく、プレス作業のみで容易に羽根を製作でき、製作時間が短く安価な冷却ファンを提供できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
図１は本発明の第１実施形態の回転電機用冷却ファンの構成図であり、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は正面図である。なお、本実施形態の回転電機の冷却ファンが、既に説明した図４の従来の回転電機の冷却ファンと同一構成部分には同一符号を付して重複説明は省略する。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態の冷却ファンは遠心型冷却ファンであり、主板７と羽根８と副板９とが一体に構成されており、羽根８の断面形状は環状でかつ円弧状に形成されている。この羽根８の枚数は任意とすることができる。
【００１３】
このように、断面形状が環状でかつ円弧状に形成された羽根８は、従来の羽根に比べて羽根取付角度θが大きくなるため、ねじり方向の断面係数が大となり、冷却ファンのねじり方向の固有振動数を上げることができる。その結果、ディーゼルエンジンやガスエンジン等、原動機のねじり振動の周波数と冷却ファンの固有振動数を十分離すことが可能となり、共振により破損に至る可能性が非常に小さくなる。また、円弧状とすることで羽根の入口角と出口角を任意に決定することができ、ファン効率の向上と騒音を低減させることが可能となる。
【００１４】
図２は本発明の第２実施形態の羽根の製造方法を説明するための図であり、同図（ａ）はパイプをメス金型上に配置した側面図、同図（ｂ）はオス金型に所定の圧力を加えてパイプを所定形状にプレス成型した側面図である。
【００１５】
図において、本実施形態の羽根は、同図（ａ）に示すように市販されている規格パイプ１０、例えば一般構造用鋼管をメス金型１２上に配置し、次に、オス金型１１に所定の圧力を加えてパイプ１０をプレス成型して所定形状の羽根に成型する。
【００１６】
本実施形態では、上記のようにパイプをプレス成型して所定形状の羽根を成型するので、従来のように溶接作業の必要性がなくなり、プレス作業のみで容易に羽根を製作することができるので、製作時間が短く安価な冷却ファンを提供できる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、羽根断面形状が環状で、その環状内部に中空を形成して冷却ファンに厚みを形成すると共に、かつ外周面と内周面の曲面を同心円の円弧形状とすることにより、エンジンのねじり振動に対して十分な強度を確保すると共に、高効率で低騒音の冷却ファンを得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態の回転電機用冷却ファンの構成図であり、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は正面図。
【図２】  本発明の第２実施形態の羽根の製造方法を説明するための図であり、同図（ａ）はパイプをメス金型上に配置した側面図、同図（ｂ）はオス金型に所定の圧力を加えてパイプを所定形状にプレス成型した側面図。
【図３】  従来の冷却ファンを備えた回転電機の断面図。
【図４】  従来の冷却ファンの構成図であり、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は平面図。
【符号の説明】
１…回転電機のフレーム、２…固定子、３…軸受、４…シャフト、５…回転子、６…冷却ファン、７…主板、８…羽根、９…副板、１０…パイプ、１１…オス金型、１２…メス金型、１４…中子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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