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1. JP2001263288 - AIR BLOWER

Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters

[ JA ]
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は主としてオフィスオートメーション機器の冷却用に好適な送風機に関する。
【0002】
【従来の技術とその課題】オフィス−オートメーション機器冷却用送風機のモータに使用する従来の複列軸受構造は、図8に示すように、モータの軸101に2個一対の玉軸受102、103を嵌めてある。
【0003】しかして各玉軸受にはコイルスプリング等のばねで予圧を掛ける必要があるので、玉軸受102、103の内輪は軸101へルーズに嵌合し、また、各外輪102b、103bも軸受ハウジングたるスリーブ104の内面にそれぞれルーズに嵌め込んである。
【0004】両玉軸受102、103には予圧を掛ける必要があるが、予圧を掛けるには、図8のようにヨーク105側の一方の左側玉軸受102の内輪102aの外端面と、羽根車108の前面板108aと一体をなすヨーク105の前面板105aとの間に圧縮コイルスプリング106を介在せしめて行うが、軸101の右端部には玉軸受103を止めるための軸101に固定した止め環107が必要である。
【0005】しかして図9に示す予圧付与手段の場合は、ヨーク105と対向玉軸受102との間の隙間が小く、圧縮コイルスプリング106は小さいものを使用せねばならず、ために予圧力が十分とはいえず、適正予圧を付与するのは難しい。
【0006】しかも各玉軸受はスリーブ、軸に対して遊びがあるので、羽根車の回転時にラジアル方向、スラスト方向の回転振れが発生し、振動による騒音が生じ、かつ送風特性に悪影響を及ぼし、しかも寿命も短くする。また、圧縮コイルスプリング106は狭い隙間に組み込まねばならないので、反撥力に抗しての圧縮コイルスプリングの組み付け作業は容易とはいえない。
【0007】さらに、スリーブ104の両端内側には玉軸受の外輪を嵌め込む大内径部104a、104bを形成して、各奥端に玉軸受外輪の当たり段部を形成するが、大内径部104a、104bがスリーブと同心に形成されてないと、軸組付後の回転が偏心し、これまた振動、騒音の発生の原因となるので、大内径部の切削加工は厳密さが要求される。
【0008】以上のように、従来の複列軸受を使用した送風機では内外輪よりなる玉軸受が2個必要で、しかも止め環および予圧ばねという部品が必要であるとともにその組み付け工程が必要で、製造コストが高くつく。
【0009】また、モータの軸は径が大であるほど剛性が大で、回転振れが少なく、したがって振動音が小で静粛性、耐久性に優れたものになるが、従来のものでは内外輪よりなる玉軸受を軸に設けてあることから、玉軸受の内輪と外輪の各厚さ(半径方向の厚さ)を加えた厚さに相当する分だけ軸101の径は小となり、したがって耐久性、振動振れの防止、振動音の発生の減少という要求は期し難い。
【0010】
【本発明の目的】本発明は部品点数が少なく、また組み付けも容易で、製造コストを低減でき、また、モータの軸は太くできて、耐久性に優れ、かつ回転振れを極力防止できて、静粛性に優れた軸受構造を有する送風機を提供できるようにしたことを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明の請求項1に係る送風機は、 枠体の中央部に ベース体がステーによって支持されて設けられ、ベース 体の前部には軸受筒を一体に設けて、この軸受筒の外側 に、鉄心とコイルよりなるステータが設けられ、前面板 の外周に形成したフランジ外周に適数の羽根を有する羽 根車の前記前面板に、前面板の外周に形成したフランジ に前記ステータに対応する磁石を有するヨーク板の前面 板を固定したヨークの中心部を、スリーブと軸を備え、 軸は大径部と一端部のみ小径部とした二段軸で、大径部 の適所外周に第一転動溝が形成され、この第一転動溝に 対応する第二転動溝が前記スリーブの内周面に形成さ れ、両転動溝間に第一列用のボールが配設され、軸の小 径部には内輪が嵌合、固定され、この内輪外周面の第三 転動溝と、これに対応するよう前記スリーブの内周面に 形成された第四転動溝との間に第二列用のボールが配設 され、かつ内輪が適正予圧で軸の小径部に適宜固定され た軸受装置における軸の大径部に嵌合、固定し、かつ軸 受装置の前記スリーブを前記軸受筒内に固定してなる構成のものとしてある。
【0012】本発明の請求項2に係る送風機は、枠体の中央部にベース体がステーによって支持されて設けられ、ベース体の前部には軸受筒を一体に設け 前面板の外周に形成したフランジ外周に適数の羽根を有する羽根車の前記前面板に、前面板の外周に形成したフランジに前記ステータに対応する磁石を有するヨーク板の前面板を固定したヨークの中心部を、スリーブと軸を備え、軸は大径部と一端部のみ小径部とした二段軸で、大径部の適所外周に第一転動溝が形成され、この第一転動溝に対応する第二転動溝が前記スリーブの内周面に形成され、両転動溝間に第一列用のボールが配設され、軸の小径部には内輪が嵌合、固定され、この内輪外周面の第三転動溝と、これに対応するよう前記スリーブの内周面に形成された第四転動溝との間に第二列用のボールが配設され、かつ内輪が適正予圧で軸の小径部に適宜固定された軸受装置 における軸の大径部に嵌合、固定し 、かつ軸受 装置の前記スリーブを前記軸受筒内に固定し、さらにス リーブの外周に、鉄心とコイルよりなるステータを設けてなる構成のものとしてある。
【0013】本発明の請求項3に係る送風機は、枠体の中央部にベース体がステーによって支持されて設けられ、ベース体の前部には軸受筒を一体に設けて、この軸受筒の外側に、鉄心とコイルよりなるステータが設けられ、前面板の外周に形成したフランジ外周に適数の羽根を有する羽根車の前記前面板に、前面板の外周に形成したフランジに前記ステータに対応する磁石を有するヨーク板の前面板を固定したヨークの中心部を、スリーブと軸を備え、軸は大径部と一端部のみ小径部とした二段軸で、大径部の適所外周に第一転動溝が形成され、この第一転動溝に対応する第二転動溝が前記スリーブの内周面に形成され、両転動溝間に第一列用のボールが配設され、軸の小径部には内輪が嵌合、固定され、この内輪外周面の第三転動溝と、これに対応するよう前記スリーブの内周面に形成された第四転動溝との間に第二列用のボールが配設され、かつ内輪が適正予圧で軸の小径部に適宜固定された軸受装置の前記スリーブに嵌合、固定し かつ軸受装置の軸の大径部をベース体に固定してなる構成のものとしてある。
【0014】本発明の請求項4に係る送風機は、枠体の中央部にベース体がステーによって支持されて設けられ、 ベース体の外周に形成された前方へ突出するフラン ジの内周面に鉄心とコイルよりなるステータが設けられ、前面板の外周に形成したフランジ外周に適数の羽根を有する羽根車の前記前面板 の後面に設けた支持板の中心部を、スリーブと軸を備え、軸は大径部と一端部のみ小径部とした二段軸で、大径部の適所外周に第一転動溝が形成され、この第一転動溝に対応する第二転動溝が前記スリーブの内周面に形成され、両転動溝間に第一列用のボールが配設され、軸の小径部には内輪が嵌合、固定され、この内輪外周面の第三転動溝と、これに対応するよう前記スリーブの内周面に形成された第四転動溝との間に第二列用のボールが配設され、前記内輪が適正予圧で軸の小径部に適宜固定された軸受装置の前記スリーブに嵌合、固定し、軸受装置 のスリーブ外側には前記ステ ータのコイルに対応する磁石を筒状ヨークを介在して設 け、かつ軸受装置における軸の大径部をベース体に固定してなる構成のものとしてある。
【0015】本発明の請求項5に係る送風機は、 請求項 3、4に記載の軸受装置における軸の大径部側の一端 を、ベース体のボス内に嵌入せしめてねじによって固定 した構成のものとしてある。
【0016】本発明の請求項6に係る送風機は、請求項1〜 に記載の内輪 に形成された転動溝を軸の大径部 形成された転動溝と同径とし、かつ第一列用及び第二列用のボールを同径としてある。
【0017】
【実施例】<第1実施例>この実施例の送風機は軸が回転するタイプのもので、図1〜3における符号1は送風機本体の合成樹脂製枠体を示す。
【0018】枠体の中央部には数本のステー2によって支持されるベース体3が枠体と一体に設けられており、ベース体3は外周に前方突出のフランジ3aを有する短筒状体で構成してある。
【0019】ベース体3には前方(図では左方向)に突出する軸受筒4を一体に設けてあり、この軸受筒4には、鉄心5aとコイル5bよりなるステータ5を外側に設けてあり、また、内側に外輪兼用のスリーブ6を接着固定してある。
【0020】スリーブ6内には後述する軸受装置によって支承される軸7を設けてあり、この軸におけるスリーブ6より突出する先端部に、ロータたるヨーク8の前面板8aに形成した中心孔用のハブ8cを嵌合、固定してある。
【0021】ヨーク8は前面板8aの外周に後向きフランジ8bを有し、このフランジの内周面に前記ステータ5に対応する磁石9を設けてある。またヨーク8の前面板8aには、前面板10aと外周に後向きフランジ10bを有し、このフランジの外周に適数の羽根11を有する羽根車10の前面板10aをへリベット12止め等で適宜取り付けてある。
【0022】なお、符号13はステータのコイルへ端子を接続したプリント基板で、ステータの鉄心保持体14にビス15で固定してあり、符号16はプリント基板の通電用リード線、24は電子部品収納部を示す。
【0023】また、符号25は軸7の外周に嵌めた防塵用の樹脂性ワッシャーであり、このワッシャーは軸受装置のスリーブ6と軸7の間の隙間から軸受装置内に塵埃が侵入するのを防止している。
【0024】このような送風機ではステータのコイルへ通電することによりヨーク8が回転させられ、ヨークと結合している羽根車10が回転して、羽根11により送風する。
【0025】しかして本発明においては軸を支承する軸受装置に特徴を有し、以下にその詳細を図4により説明する。軸7は大径部7aと一端部のみ小径部7bとした二段軸としてあって、大径部の適所外周には第一転動溝17aを形成してあり、この第一転動溝17aに対応する第二転動溝17bを前記スリーブ6の内周面に形成してあり、両転動溝17a、17b間に第一列用の金属製もしくはセラミック製のボール18aを配設してある。
【0026】軸の小径部には内輪19を嵌合、固定してあり、 この内輪の外周面には外径が軸の大径部における 前記第一転動溝17aと同径をなす第三転動溝20aを 形成してあって、この内輪の第三転動溝20aと、これ に対応するよう前記スリーブの内周面に形成した第四転 動溝20b間に第二列用の鋼製もしくはセラミック製のボール18bを配設してある。
【0027】なお、ボール18a、18bは同径のものとしてあり、材質はセラミック製のものが硬度が大で、耐摩耗性、耐久性に優れている。軸の小径部7bの軸長は内輪19の幅と同程度であり、したがって軸は大部分が大径部で構成される。
【0028】この軸受装置においては、軸とスリーブの第一、第二転動溝17a、17b間にボール18aを入れ、また、内輪とスリーブの第三、第四転動溝20a、20b間にボール18bを入れた後、内輪19へ外端面から軸と平行に予圧を掛け(予圧は、例えば軸受装置を縦にして、内輪に重錘を載せて掛ける)、適正予圧の状態で内輪19を軸の小径部7bへ接着剤等にて固定することにより軸受装置となる。なお、軸に対する内輪の固定は接着剤によるほかに、例えば締まり嵌めや中間嵌めで行うこともある。
【0029】この第1実施例の送風機は、ベース体3の軸受筒4にステータ5を取り付けておき、前述のように組まれた軸受装置の軸7に、羽根車10と一体結合しているヨーク8の中心ハブ8cを嵌合、固定した軸受装置のスリーブ6をベース体3の軸受筒4内に嵌入、接着固定することにより容易に組立できる。
【0030】このようにして製造された送風機は、その軸受装置が内外輪よりなる玉軸受を必要としないので、玉軸受の内輪の厚さと外輪の厚さの和に相当する分だけ軸の大径部7aの軸径を大にすることができ、また小径部7bの軸径も玉軸受の外輪を必要としないので、その分だけ大径にでき、軸は全体に太くできる。したがって軸は剛性が大で耐久性に優れ、かつ回転振れを極力抑えて、静粛性に優れたものとすることができる。
【0031】また、軸受装置は複列軸受装置ではあるが、スリーブ内周面には第二、第四の転動溝を複列に形成してあるので、1個のスリーブが外輪を兼用し、玉軸受を2個使用する必要はない。したがってスリーブのほかに玉軸受の外輪を2個使用する必要はなく、また、内輪も軸の小径部側のもの1個で済む。
【0032】しかも内輪を抑える止め環も必要でなければ、予圧ばねも必要でなく、部品点数を低減できる。さらに、予圧ばねが必要でないので、狭い空間に予圧ばねを組み込む細かい面倒な作業が不要となる。
【0033】<第2実施例>この実施例の送風機も軸が回転するタイプのものであるが、図5に示すように軸受筒4が短く、ステータ5の鉄心5aをスリーブ6の外側に設けた点を第1実施例のものと異にするだけで、他は第1実施例のものと構造は同じである。
【0034】<第3実施例>この実施例は軸は固定でスリーブが回転するタイプの送風機であり、以下図6により詳細に説明する。
【0035】枠体1は第1実施例と同じ構造で、中央部にベース体3が設けられている。ベース体3には前方(図では左方向)に突出する軸受筒4を一体に設けてあり、この軸受筒4の外側には、鉄心5aとコイル5bよりなるステータ5を設けてある。
【0036】また、軸受筒4内には、前述の図4に示すスリーブ6と軸7及び両者間にボール18a、18bを複列に配した軸受装置(ただし左右方向は逆)が、その軸7の大径部後端をねじ21等によりベース体3のボス22内に固定して設けられており、スリーブ6は外径が軸受筒4の内径よりも小で、軸受筒4に対して回転できるようになっている。
【0037】しかしてスリーブ6の前端部には、前面板8aの外周に形成した後向き(図では右向き)のフランジ8bの内周面に前記ステータ5に対応する磁石9を有するヨーク8の前面板中心の孔用ハブ8cを嵌合、固定してある。
【0038】またヨーク8の前面板8aには、前面板10aの外周に形成した後向きフランジ10bの外周に適数の羽根11を有する羽根車10の前面板10aをリベット12止め等で適宜取り付けてある。
【0039】このような送風機ではステータのコイルへ通電することによりヨーク8とともにスリーブが回転させられ、ヨークと結合している羽根車10が回転して、羽根11により送風する。
【0040】この実施例の送風機は、ステータ5をベース体3の軸受筒4に取り付けておき、軸受装置のスリーブ6にヨークのハブ8cを嵌合固定して羽根車10を取り付けた軸受装置のスリーブをベース体3の軸受筒4内に同心に入れて軸の後端をねじ21によってベース体のボス22内に固定することにより容易に組立てることができる。
【0041】<第4実施例>この実施例も軸が固定でスリーブが回転するタイプの送風機であり、以下図7により説明する。
【0042】この実施例のものは、ベース体3に軸受筒が無いのと、ヨークが筒体であること、ステータ5の取付位置がベース体である点を異にする。すなわち、ステータはベース体3における前向きフランジ3aの内周に設けられ、磁石9は図4に示す軸受装置のスリーブ6外側に嵌合、固定した環状ヨーク8の外側に取付けてあり、磁石9の外周とステータ5の内周間には隙間が形成されている。
【0043】しかしてスリーブ6の前端部には、中央部に嵌合孔用ハブ23aを形成した支持板23のハブ23bを嵌合、固定してあり、また、支持板23に羽根車10の前板部10aをリベット12止め等で適宜取り付けてある。
【0044】このような送風機ではステータのコイルへ通電することによりヨーク8とともにスリーブ6が回転させられ、支持板23にてスリーブ6に取付けられている羽根車10が回転して、羽根11により送風する。
【0045】この実施例の送風機は、ステータ5をベース体のフランジ3aに取り付けておき、また、羽根車10と一体結合している支持板23のハブ23aがスリーブ6へ嵌合、固定され、しかもスリーブ6にはヨーク8と磁石9を取付けた軸受装置をステータ5内に入れて、軸の後端部をねじ21によってベース体3のボス22内に止めることより容易に組立てることができる。
【0046】
【作用、効果】本発明に係る送風機は、その軸受装置が内外輪よりなる玉軸受を必要としないので、玉軸受の内輪の厚さと外輪の厚さの和に相当する分だけ軸の大径部の軸径を大にすることができ、また小径部の軸径も玉軸受の外輪を必要としないので、その分だけ大径にでき、軸は全体に太くできる。したがって軸は剛性が大で耐久性に優れ、かつ回転振れを極力抑えて、静粛性に優れたものとすることができる。
【0047】また、軸受装置は複列軸受装置ではあるが、スリーブ内周面には第二、第四の転動溝を複列に形成してあるので、1個のスリーブが外輪を兼用し、玉軸受を2個使用する必要はない。したがってスリーブのほかに玉軸受の外輪を2個使用する必要はなく、また、内輪も軸の小径部側のもの1個で済む。
【0048】しかも内輪を抑える止め環も必要でなければ、予圧ばねも必要でなく、部品点数を低減できる。さらに、予圧ばねが必要でないので、狭い空間に予圧ばねを組み込む細かい面倒な作業が不要であり、適正な予圧を容易に付与することができる。
【0049】また、羽根車を枠体に組み込む際の軸受装置は適正予圧が付与されている完成品であり、したがって羽根車を軸受装置へ取り付ける際に軸受装置に混み入って煩雑な予圧付与作業をする必要は全くなく、羽根車の組み付けを手際よく容易に行える。
【0050】さらに、外輪兼用のスリーブ両端の内側には大内径部を形成する必要がないので、大内径部がスリーブと同心でないことにより発生する回転振れ、これに起因する騒音が発生することはない。
【0051】また、スリーブ及び軸に玉軸受を遊びを持たせて嵌めた従来のものでは羽根車の回転時にラジアル方向、スラスト方向の回転振れが発生し、振動、騒音の原因となるが、本発明では内輪が二段軸の小径部に固定され、かつボールはスリーブ内面の転動溝、軸の転動溝、内輪の転動溝に接触しているので、羽根車の回転時にラジアル方向、スラスト方向の振れは発生せず、羽根車は静粛に回転させられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る送風機の第1実施例を示す正面図。
【図2】本発明に係る送風機の第1実施例を示す背面図。
【図3】本発明に係る送風機の第1実施例を示す縦断面図。
【図4】本発明に係る送風機の軸受装置を拡大して示す縦断面図。
【図5】本発明に係る送風機の第2実施例を示す縦断面図。
【図6】本発明に係る送風機の第3実施例を示す縦断面図。
【図7】本発明に係る送風機の第4実施例を示す縦断面図。
【図8】従来の送風機の一例を示す縦断面図。
【図9】従来の送風機の軸受装置を拡大して示す縦断面図。
【符号の説明】
1 枠体 2 ステー
3 ベース体 4 軸受筒
5 ステータ 6 スリーブ
7 軸 8 ヨーク
9 磁石 10 羽根車
11 羽根 12 リベット
13 プリント基板 14 鉄心保持体
15 ビス 16 リード線
17a、17b 転動溝 18a、18b ボール
19 内輪 20a、20b 転動溝
21 ねじ 22 ボス
23 支持板 24 電子部品収納部
25 ワッシャー