JP2008172994A - ファン及びそのモーター - Google Patents
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Abstract
【課題】回転軸の安定した平衡回転を維持し、アセンブリーの磨損と騒音とを避け、使用寿命を延ばすことのできるファン及びモーターを提供する。
【解決手段】本発明のファンはモーター及びインペラを有し、モーターはインペラを駆動し回転させ、モーターはベース、ベアリング、固定子、回転子及び磁性体を含む。ベースの中央は延伸してブッシングを形成し、ベアリングはブッシング内に収納され、固定子はブッシングの外周縁に設けられ、回転子と固定子は対応設置され、且つ回転軸はベアリングに貫入され、磁性体はブッシングの底部に設置され、且つ回転軸の一端部に隣接する。
【選択図】図2
【解決手段】本発明のファンはモーター及びインペラを有し、モーターはインペラを駆動し回転させ、モーターはベース、ベアリング、固定子、回転子及び磁性体を含む。ベースの中央は延伸してブッシングを形成し、ベアリングはブッシング内に収納され、固定子はブッシングの外周縁に設けられ、回転子と固定子は対応設置され、且つ回転軸はベアリングに貫入され、磁性体はブッシングの底部に設置され、且つ回転軸の一端部に隣接する。
【選択図】図2
Description
本発明はファン及びそのモーターに関し、特に回転子の安定した平衡回転を維持するファン及びそのモーターに関するものである。
ファンが回転する時、外界からの作用力或いは気流の回転子に対する反作用力によって、回転子は外に向け移動し、回転子が上下に振動することで平衡位置が変わり、且つ内部のアセンブリー或いは外部のアセンブリーと機械干渉が発生し、ノイズの発生及びアセンブリーの磨損が引き起こされる。また、回転子の外に向う運動は、回転子と磁気インダクタンス素子との間の距離を大きくし、磁気インダクタンス素子の磁場に対する感知効果に影響する。
図1を参照すると、この問題を解決するため、従来のファン1はモーター10及びインペラ100を含み、モーター10はインペラ100を駆動し回転させる。モーター10は、ベース11、回転子12、ベアリング13、固定子14、耐磨耗ワッシャー17(WEAR WASHER)、回路板18及びホール素子(Hall element)19を含む。ベース11の中央部分が延伸しブッシング111を形成し、その中には順番に耐磨耗ワッシャー17(WEAR WASHER)及びベアリング13がはめ入れられる。固定子14はブッシング111に設けられ且つ回路板18と電気接続される。回転子12及び固定子14は対応設置され、且つ回転子12は回転軸121及び磁性リング122を有する。回転軸121はブッシング111にはめ入れられ、ベアリング13に貫入され、且つ耐磨耗ワッシャー17(WEAR WASHER)に接する。磁性リング122と固定子14は対応設置される。ホール素子19は回転子12の磁極変化を感知するのに用いられる。
モーター10がインペラ100を駆動し回転させる時、外界の作用力或いは気流の影響を受けるため、反作用力が回転子12を外に向け運動させる。回転子12と固定子14との間の磁気相互作用力は回転子12を回転時に一定の浮上平衡位置に維持させることができる。しかし、気流の回転子12に対する作用力或いは電磁力の切換の変化により、回転子12が上下に振動しやすいため、これにより平衡位置が変わり、ノイズとアセンブリーの磨損とが生じ、ファン1の放熱効果と使用寿命とに影響する。回転子12の回転の安定度を高めるため、従来技術は通常回転子12の磁性リング122の中心線と固定子14の中心線との距離、即ち、磁気中心線オフセットD(MAGNETIC CENTERLINE OFFSET)を調整することにより、回転子12と固定子14との間の磁気相互作用力を強めさせ、回転子12に平衡で安定した回転の作用を達成させる。
しかし、構造の制限により、磁気中心線オフセットD(MAGNETIC CENTERLINE OFFSET)の調整には一定の範囲があるため、調整の要求を満足させることができない。また、磁気中心線オフセットD(MAGNETIC CENTERLINE OFFSET)が過大であると、電器切換ノイズ(Swich Noise)が生じ雑音が発生し、且つ回路板18に設置されるホール素子19と回転子12との間の距離が大きくなり、ホール素子19が感知できる磁場が弱くなり、さらに、モーター10の特性(例えば電流波形及び回転速度など)が影響を受ける。
よって、いかに、回転子の安定した平衡回転を維持し、アセンブリーの磨損と騒音とを避け、同時に回転子とインダクタンス素子との間の距離を減少し、インダクタンス素子の磁場に対する感知度を高め、さらに信頼度を向上させ、使用寿命を延ばすことができるファン及びそのモーターを提供するかは、重要の課題の一つである。
上述の課題に鑑み、本発明の目的は、磁性体をブッシングの底部に設置し、且つ回転軸の一端部に隣接させることによって、磁性体と回転軸の一端部とに磁気相互作用力を発生させ、回転軸の安定した平衡回転を維持し、アセンブリーの磨損と騒音とを避け、さらに使用寿命を延ばすことのできるファン及びそのモーターを提供することである。
上述の課題に鑑み、本発明のもう一つの目的は、磁性体と回転軸の一端部とに磁気相互作用力を発生させることによって、回転子とインダクタンス素子との間の距離を減少させ、インダクタンス素子の磁場に対する感知度を高め、信頼度を向上させることのできるファン及びそのモーターを提供することである。
上述の目的を達するために、本発明に基づくモーターはベース、ベアリング、固定子、回転子及び磁性体を含む。ベースの中央は延伸してブッシングを形成し、ベアリングはブッシング内に収納され、固定子はブッシングの外周縁に設けられ、回転子と固定子は対応設置され、且つベアリングに貫入する回転軸を有し、磁性体はブッシングの底部に設置され、且つ回転軸の一端部に隣接する。
上述の目的を達するために、本発明に基づくファンはモーター及びインペラを有し、モーターはインペラを駆動し回転させ、モーターはベース、ベアリング、固定子、回転子及び磁性体を含む。ベースの中央は延伸してブッシングを形成し、ベアリングはブッシング内に収納され、固定子はブッシングの外周縁に設けられ、回転子と固定子は対応設置され、且つベアリングに貫入する回転軸を有し、磁性体はブッシングの底部に設置され、且つ回転軸の一端部に隣接する。
本発明に基づくファン及びそのモーターはブッシングの底部に磁性体を設置するため、磁性体と回転軸の一端部との磁気相互作用力によって、回転子と固定子との中心線のオフセット(磁気中心線オフセット)を一定距離に調整できるので、回転軸の安定した平衡運転を維持できる。従来技術と比べて、本発明はアセンブリーの磨損と騒音とを避けることができ、使用寿命を延ばす以外に、回転子とインダクタンス素子との間の距離を減少し、インダクタンス素子の磁場に対する感知度を高め、信頼度を向上させることができる。さらに、本発明はさらに磁気抵抗素子と組み合わせることにより、磁場のクライアントシステム内の電子素子に対する影響を有効に阻止することができ、また、耐磨耗ワッシャー(WEAR WASHER)と組み合わせることにより、回転軸と磁気抵抗素子間の摩擦を防止することができる。
本発明の上記に述べた目的、特長、長所等をさらに分り易く、図面をもって下記の通り説明を行う。
図2を参照すると、本発明の好ましい実施形態のファン2は、モーター20及びインペラ200を含み、モーター20はインペラ200を駆動し回転させる。モーター20は、ベース21、ベアリング23、固定子24、回転子22及び磁性体25を含む。ベース21の中央は延伸してブッシング211を形成し、ベアリング23はブッシング211内に収納される。固定子24はブッシング211の外周縁に設けられる。回転子22は回転軸221及び磁性リング222を有し、磁性リング222は固定子24と対応設置される。固定子24はコイルを複数のケイ素鋼板に巻き付けて構成される。回転軸221はベアリング23に貫入される。磁性体25は環状構造であり、ブッシング211の底部に設置され、且つ回転軸221の一端部221aの周囲に環設され、且つベアリング23に接する。磁性体25は例えば磁鉄、電磁石或いは磁石であるが、それらには限られない。
モーター20はさらに、ブッシング211の底部に設置される磁気抵抗素子26及び耐磨耗ワッシャー27(WEAR WASHER)を含む。本実施形態においては、磁気抵抗素子26は円形の片状、環状の片状或いは円筒状を呈し、且つ磁性体25に隣接する。磁気抵抗素子26は例えば粘着、溶接或いは嵌め合いの方式でブッシング211の底部に連結され、且つ磁性体25の下方に連結する。連結の方式はこれらだけとは限らない。耐磨耗素子27(WEAR WASHER)は磁気抵抗素子26の上に設置され、且つ回転軸221の一端部221aに接し、回転軸221と磁気抵抗素子26或いはブッシング211との摩擦を防止し、磨損を減少させる。
モーター20はさらに磁気インダクタンス素子29を含み、例えば、ホール素子を含み、且つ回路板28の下方に回転子22の磁性リング222と対応して設置され、回転子22の磁性リング222回転時の磁極変化を感知するのに用いられる。
磁性体25が提供する作用原理及び効果は次の通りである。ファン2が回転状態にある時、外界の作用力或いは気流の回転子22に対する反作用力により、回転子22が外方向きへ運動し、且つ回転子22はフレーム体より高く突き出し、それによって、回転子22と固定子24との平衡位置が変わる。磁性体25は回転軸221の一端部221aの周囲に環設されているため、磁性体25と回転軸221の一端部221aとの間の磁気相互作用力によって、磁性体25は回転軸221の一端部221aにしっかり吸着、固定され、これにより、回転子22と固定子24との平衡位置が変わらないだけでなく、回転軸221の一端部221aが周囲のアセンブリーにぶつからないようになり、安定した回転を継続させることができる。同時に磁気抵抗素子26は、磁性体25の磁場が、クライアントのシステム内の電子素子に対して妨害或いはその他の影響を生じるのを阻止することができる。
図3A〜図3Dを参照すると、磁気抵抗素子26及び耐磨耗ワッシャー27(WEAR WASHER)をブッシング211の底部に設置する方式には、異なる設置形態がある。図3Aが示すように、磁気抵抗素子26をブッシング211の底部に一体成型し、その上方は磁性体25及び耐磨耗ワッシャー27(WEAR WASHER)を受けるようにすることができる。或いは図3Bが示すように、耐磨耗ワッシャー27(WEAR WASHER)を磁気抵抗素子26と一体成型で製作することができ、耐磨耗ワッシャー27(WEAR WASHER)は回転軸221の一端部221aに接し、磁気抵抗素子26の上方は磁性体25を受けるようにすることができる。或いは図3Cが示すように、磁気抵抗素子26及び耐磨耗ワッシャー27(WEAR WASHER)をブッシング211の底部に一体成型することができる。このほかに、磁気抵抗素子26は上述に示されるように、円形の片状或いは環状の片状を呈する以外に、図3Dに示されるように、磁気抵抗素子26‘は、ブッシング211の底部に設置され、さらに磁性体25及び耐磨耗ワッシャー素子(WEAR WASHER)27がはめ入れられるような、円筒状を呈する磁気抵抗カバーとすることができる。これにより、磁性体25の磁場がクライアントのシステム内の電子素子に対して影響を及ぼすのを避けることができ、磁気抵抗素子26’がさらに多元化の設計を有することができる。
上述をまとめると、本発明に基づくファン及びそのモーターは、磁性体をブッシングの底部に設置するため、磁性体と回転軸の一端部との磁気相互作用によって、回転子と固定子との中心線のオフセット(磁気中心線オフセット)を一定距離に調整できるので、回転軸の安定した平衡回転を維持できる。従来技術と比べて、本発明はアセンブリーの磨損と騒音とを避け、使用寿命を延ばすことができる。そのほかに、回転子とインダクタンス素子との間の距離を減少し、インダクタンス素子の磁場に対する感知度を高め、信頼度を向上させることができる。さらに、本発明はさらに磁気抵抗素子と組み合わせることにより、クライアントのシステム内の電子素子に磁場の影響が及ばないように磁場を有効に阻止することができ、また、耐磨耗ワッシャー27(WEAR WASHER)と組み合わせることにより回転軸と磁気抵抗素子との間の摩擦を防止することができる。
以上、好適な実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれら実施形態に限定はされないと解されるべきであり、つまり本発明は、(当業者であれば自明であるような)各種変更および均等なアレンジをカバーするものである。上に掲げた実施例は、本発明の原理を説明するための最良の態様を提示すべく選択し記載したものである。即ち、添付の特許請求の範囲は、かかる各種変更および均等なアレンジが全て包含されるように、最も広い意味に解釈されるべきである。
1、2 ファン 10、20 モーター
100、200 インペラ 11、21 ベース
111、211 ブッシング 12、22 回転子
121、221 回転軸 122、222 磁石
13、23 ベアリング 14、24 固定子
17 耐磨耗ワッシャー(WEAR WASHER)
18、28 回路板
19 ホール素子 221a 一端部
25 磁性体 26、26´ 磁気抵抗素子
27 耐磨耗ワッシャー(WEAR WASHER)
29 磁気インダクタンス素子
D 磁気中心線オフセットD(MAGNETIC CENTERLINE OFFSET)
100、200 インペラ 11、21 ベース
111、211 ブッシング 12、22 回転子
121、221 回転軸 122、222 磁石
13、23 ベアリング 14、24 固定子
17 耐磨耗ワッシャー(WEAR WASHER)
18、28 回路板
19 ホール素子 221a 一端部
25 磁性体 26、26´ 磁気抵抗素子
27 耐磨耗ワッシャー(WEAR WASHER)
29 磁気インダクタンス素子
D 磁気中心線オフセットD(MAGNETIC CENTERLINE OFFSET)
Claims (12)
- 中央部分が延伸してブッシングを形成するベースと、
前記ブッシング内に収納されるベアリングと、
前記ブッシングの外周縁にはめ入れられる固定子と、
前記固定子と対応設置され、且つ前記ベアリングに貫入する回転軸を有する回転子と、
前記ブッシングの底部に設置され、且つ前記回転軸の一端部に隣接する磁性体とを含むことを特徴とするモーター。 - さらに、前記ブッシングの底部に設置され、且つ前記磁性体に隣接する磁気抵抗素子を含むことを特徴とする請求項1に記載のモーター。
- 前記磁気抵抗素子は前記ブッシングの底部に一体成型される、または粘着、溶接或いは嵌め合わせの方式で前記ブッシングの底部に連結されることを特徴とする請求項2に記載のモーター。
- 前記磁気抵抗素子は前記磁性体と連結される或いは前記磁性体の下方に位置することを特徴とする請求項2に記載のモーター。
- 前記磁気抵抗素子は円形の片状、環状の片状或いは円筒状を呈し、前記磁気抵抗素子が円筒状の時、前記磁気抵抗素子は前記ブッシングの底部に設置され、前記磁性体と耐磨耗ワッシャー(WEAR WASHER)とが前記磁気抵抗素子の中にはめ入れられることを特徴とする請求項2に記載のモーター。
- 前記磁気抵抗素子は前記磁性体の磁性が前記モーターの外部システムを妨害するのを避けるのに用いられることを特徴とする請求項2に記載のモーター。
- さらに、前記ブッシングの底部に設置され、且つ前記回転軸の前記一端部に接する耐磨耗ワッシャー(WEAR WASHER)を含むことを特徴とする請求項2に記載のモーター。
- 前記磁気抵抗素子の上方は前記磁性体と耐磨耗ワッシャーとを受けることを特徴とする請求項7に記載のモーター。
- 前記耐磨耗ワッシャー(WEAR WASHER)は前記磁気抵抗素子と連結される或いは前記磁気抵抗素子と一体成型で製作されることを特徴とする請求項8に記載のモーター。
- 前記磁性体は磁鉄、電磁石或いは磁石であり、環状を呈し、且つ前記回転軸の前記一端部の周囲に環設され、且つ前記ベアリングに接することを特徴とする請求項1に記載のモーター。
- さらに、前記回転子と対応設置され、回路板に設置されるホール素子である磁気インダクタンス素子を含むことを特徴とする請求項1に記載のモーター。
- モーター及びインペラを有し、前記モーターは前記インペラを駆動し回転させるファンであって、
前記モーターは、
中央部分が延伸してブッシングを形成するベースと、
前記ブッシング内に収納されるベアリングと、
前記ブッシングの外周縁にはめ入れられる固定子と、
前記固定子と対応設置され、且つ前記ベアリングに貫入する回転軸を有する回転子と、
前記ブッシングの底部に設置され、且つ前記回転軸の一端部に隣接する磁性体とを含むことを特徴とするファン。
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A131 | Notification of reasons for refusal |
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A02 | Decision of refusal |
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