JP2015206364A - electric fan - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気モータによって駆動されるファンに関し、特に、自動車の熱交換器(ラジエータ等)のための電動ファンに関する。 The present invention relates to a fan driven by an electric motor, and more particularly to an electric fan for a heat exchanger (a radiator or the like) of an automobile.
より詳細には、本発明の対象は、外部ロータ及び内部ステータを有する電気モータと、実質的にカップ形状の中心ハブを含む軸流ファンであって、前記ハブは、前記ロータに対向して連結される前壁と、前記ロータを取り囲み、複数の外側ブレードが延びている側壁とを有する、軸流ファンとを備える型の電動ファンである。 More particularly, the subject of the present invention is an axial fan comprising an electric motor having an outer rotor and an inner stator and a substantially cup-shaped central hub, said hub being connected opposite said rotor And an axial fan having a front wall and a side wall surrounding the rotor and extending from a plurality of outer blades.
このような電動ファンのモータは、作動時に、かなりの振動を発生し、この振動はファンに伝わり、特に低速の場合、かなり耳障りな音響雑音を発生させる。 Such electric fan motors generate significant vibrations during operation, which are transmitted to the fans, and generate particularly annoying acoustic noise, especially at low speeds.
この欠点を解決するため、本出願人は、弾性振動ダンパを含む1つ以上の連結装置によって、ファンのハブをモータのロータに連結してみた。 In order to overcome this drawback, the Applicant has attempted to connect the fan hub to the motor rotor by one or more coupling devices including elastic vibration dampers.
他の公知の解決法として、代わりに、少なくともファンのハブを軟質材料で形成する。軟質材料は、その性質上、モータが発生する振動の少なくとも一部を減衰させやすく、振動ダンパ要素を備える連結装置という手段を用いずに済む。 As another known solution, at least the fan hub is instead made of a soft material. The soft material easily dampens at least a part of the vibration generated by the motor, and it is not necessary to use a connection device including a vibration damper element.
振動ダンパを備える連結装置、又は少なくとも一部が軟質材料からなるハブを有するファンを採用すると、以下のような欠点を伴う。すなわち、このような電動ファンを設置した自動車が強い角加速度を受けると、ファンは著しく大きく振動しやすくなり、周囲の物体や装置(例えば、ファンが関連する熱交換器等)に衝突する場合がある。 Employing a coupling device having a vibration damper or a fan having a hub made of at least a part of a soft material has the following disadvantages. In other words, when a vehicle equipped with such an electric fan is subjected to a strong angular acceleration, the fan is significantly more likely to vibrate and may collide with surrounding objects and devices (for example, a heat exchanger associated with the fan). is there.
したがって、以上概略説明したような問題を解決するようになされた、この種の電動ファンが望まれる。 Therefore, an electric fan of this kind that solves the problems as outlined above is desired.
これは、本発明において、ファンのハブの内面及び/又はモータのロータの外面から突出する突出部を用いることによって、ファンがロータに対して所定の大きさで振動すると、突出部がロータ及び/又はハブに突き当たり、ロータに対するファンの振動の大きさを制限することによって、達成される。 This is because, in the present invention, when the fan vibrates with a predetermined magnitude with respect to the rotor by using the protruding portion protruding from the inner surface of the hub of the fan and / or the outer surface of the rotor of the motor, the protruding portion becomes the rotor and / or Alternatively, it can be achieved by striking the hub and limiting the magnitude of fan vibration relative to the rotor.
したがって、本発明は、その一態様において、外部ロータ及び内部ステータを含む電気モータと、実質的にカップ形状の中心ハブを含む軸流ファンであって、前記ハブは、前記ロータに対向して連結される前壁と、前記ロータを取り囲み、複数の外側ブレードが延びている側壁とを有する、軸流ファンとを備える電動ファンを提供し、ここで、突出部が前記ファンの前記ハブの内面及び/又は前記ロータの外面から延出し、前記ファンが前記ロータに対して所定の大きさで振動すると、前記突出部は前記ロータ及び/又は前記ハブに突き当たり、前記ロータに対する前記ファンの振動の大きさを制限する。 Accordingly, the present invention, in one aspect thereof, is an axial fan including an electric motor including an outer rotor and an inner stator, and a substantially cup-shaped central hub, wherein the hub is coupled to face the rotor. And an axial fan having a front wall and a side wall surrounding the rotor and extending from a plurality of outer blades, wherein a protrusion is an inner surface of the hub of the fan and And / or extending from the outer surface of the rotor, and when the fan vibrates with a predetermined magnitude relative to the rotor, the protrusion hits the rotor and / or the hub, and the magnitude of vibration of the fan relative to the rotor Limit.
前記電気モータの前記ロータは、前記ファンの前記ハブ内部に延びて前記ハブの前記前壁の近くまで延在するキャップを有し、前記キャップは、それぞれの弾性振動ダンパを含む1つ以上の連結装置によって、前記前壁に連結されることが好ましい。 The rotor of the electric motor has a cap that extends inside the hub of the fan and extends near the front wall of the hub, the cap including one or more couplings that include respective elastic vibration dampers. It is preferably connected to the front wall by a device.
前記各連結装置のそれぞれは、前記ハブの貫通開口部に配置される弾性材料の環状ダンパ部材を備え、固締部材が前記ダンパ部材を貫通して、前記ハブを前記ロータの前記キャップに固締することが好ましい。前記弾性材料はエラストマ材料にすることができる。 Each of the coupling devices includes an annular damper member made of an elastic material disposed in the through-opening portion of the hub, and a fastening member penetrates the damper member, and the hub is fastened to the cap of the rotor. It is preferable to do. The elastic material may be an elastomer material.
各ダンパ部材と対応する前記固締部材との間に、実質的に硬質材料、例えば、金属材料の管状要素が設けられることが好ましい。 Preferably, a tubular element of substantially hard material, for example metal material, is provided between each damper member and the corresponding fastening member.
前記固締部材は、端頭部を有するねじ又はボルトであり、前記硬質管状要素は、一端に、対応する前記ねじ又はボルトの頭部と前記ダンパ部材との間に設けられるフランジ状部を有することが好ましい。 The fastening member is a screw or bolt having an end head, and the rigid tubular element has a flange-like portion provided at one end between the head of the corresponding screw or bolt and the damper member. It is preferable.
前記弾性ダンパ部材は、実質的に円筒リングの形状であり、前記ハブの前記貫通開口部の端縁が係合する外周溝を有することが好ましい。 It is preferable that the elastic damper member has a substantially cylindrical ring shape and has an outer peripheral groove with which an edge of the through opening of the hub is engaged.
代替例として、前記ファンの前記ハブは軟質材料で形成され、前記モータの前記ロータは、前記ファンの前記ハブ内部に延びて前記ハブの前記前壁の近くまで延在するキャップを有し、前記キャップは、1つ以上の連結装置によって、前記前壁に連結される。 As an alternative, the hub of the fan is formed of a soft material, and the rotor of the motor has a cap that extends inside the hub of the fan and extends near the front wall of the hub; The cap is connected to the front wall by one or more connecting devices.
ここで、添付図面の図を参照して、単なる例示として本発明の好ましい実施形態を説明する。図において、複数の図に現れる同一の構造体、要素又は部品は、一般に、それらが現れる全ての図において同じ符号で表記される。図内に示される構成部品及び構造部の寸法は、一般に、便宜のため及び提示の明確さのために選択されたものであり、必ずしも縮尺通りではない。 Preferred embodiments of the present invention will now be described, by way of example only, with reference to the accompanying drawing figures. In the figures, identical structures, elements or components that appear in more than one figure are generally labeled with the same reference sign in all the figures in which they appear. The dimensions of the components and structures shown in the figures are generally chosen for convenience and clarity of presentation and are not necessarily to scale.
各図において、本実施形態による電動ファン全体を符号1で示す。 In each figure, the entire electric fan according to the present embodiment is denoted by reference numeral 1.
電動ファン1は、それ自身は公知のように、ファン(全体を符号4で示す)が回転可能に取り付けられる円形の主開口部3を有する実質的に板状の支持構造体すなわちシュラウド2を備える。ファン4は、電気モータのロータに連結される。尚、この電気モータは、図1及び図2では見えないが、図3には一部を図示し、図中、全体を符号5で示す。
As is known per se, the electric fan 1 comprises a substantially plate-like support structure or
電気モータ5は、それ自身は公知の方法で、例えば、複数のスポーク(図1において符号7で示す)によって、支持構造体すなわちシュラウド2に固定されるステータ6を備える。モータ5は、更に、キャップ(図3において符号8で示す)を含むロータを備える。
The electric motor 5 comprises a
ファン4は、複数の湾曲ブレード10が延びている中心ハブ9を備え、ブレード10の最外端は外周リング11に結合する(図1参照)。ハブ9は、1つ以上の連結点又は連結領域で、ロータキャップ8に連結される。
The fan 4 includes a
各図の例示的な実施形態では、ハブ9は、ファンの軸X−Xから同じ距離dだけ離れて配置される3つの連結点又は連結領域(符号12で示す)で、モータ5のロータキャップ8に連結される(図3)。ファン4のハブ9は実質的にカップ状の形状であり、少なくとも近似的に円筒形の環状側壁9bに連結される前壁9aを有する。
In the exemplary embodiment of each figure, the
モータ5のロータキャップ8は、ハブ9内部に延びてその前壁9aの近くまで延在し、ロータキャップ8は、それぞれの弾性振動ダンパを含む装置13によって、上記3つの連結点又は連結領域12で、前壁9aに連結される。以下、より良く説明する。
The
特に図3を参照すると、各連結装置13は、弾性材料、特にエラストマ材料(加硫ゴム)の環状ダンパ部材14を備える。1つのダンパ部材14又は各ダンパ部材14は、ファンのハブ9の前壁9aの貫通開口部9cに配置される。このようなダンパ部材14は、実質的に円筒リングの形状であり、その軸方向中間部に、ファン4のハブ9の貫通開口部9cの端縁が係合する外周溝14aを有する。ファンの対応する固締部材15は、ダンパ部材14及び電気モータ5のロータキャップ8を貫通する。
With particular reference to FIG. 3, each
固締部材15は、例えば、端頭部15aを備えるねじ又はボルトである。
The fastening
環状ダンパ部材14とねじ又はボルト15との間に、実質的に硬質材料、例えば金属材料などの管状要素16が設けられる。硬質管状要素16は、ねじ又はボルト15の頭部15aと環状ダンパ部材14の隣接する端部との間に設けられる端部フランジ部16aを有するのがよい。管状要素16は、反対側で、ロータキャップ8に載っている。
Between the
ねじ又はボルト15のねじ付き軸部は、これに対応してねじ切りした、ロータキャップ8の開口部に係合する。
The threaded shaft of the screw or
図1〜図3に示す実施形態では、突出部20及び21が、ファン4のハブ9の内面9dから、ロータキャップ8の方向に延出する。これらの突出部の末端は、それぞれ、ロータキャップ8の外面から予め設定した距離だけ離れた位置まで延出し、そこで止まっている。
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the protrusions 20 and 21 extend from the inner surface 9 d of the
図示の例示的な実施形態では、突出部20は、ハブ9の前壁9aから、ロータキャップ8の対応する前壁に向かって延出する。突出部21は、ハブの側壁9bの内面から、ロータキャップ8の側壁の方向に延出する。
In the illustrated exemplary embodiment, the protrusion 20 extends from the
ファン4がロータに対して所定の大きさで振動すると、突出部20及び21がロータキャップ8に突き当たり、ファン4がロータに対して行う可能性がある振動の大きさを制限するように構成されている。
When the fan 4 vibrates with a predetermined magnitude with respect to the rotor, the protrusions 20 and 21 come into contact with the
一変形実施形態(図示せず)として、突出部をロータキャップ8の外面に設けることによって、同様の目的を達成することができる。更に別の変形例(図示せず)として、突出部をファン4のハブ9の内面及び/又はロータキャップ8の外面に形成することができる。
By providing a protrusion on the outer surface of the
更に別の実施形態を図4に示す。 Yet another embodiment is shown in FIG.
図4において、既述の部品及び要素に等しいか又は実質的に一致する部品及び要素には、上記で用いたのと同じ符号を付した。 In FIG. 4, parts and elements that are equal to or substantially coincide with the parts and elements described above are assigned the same reference numerals as used above.
図4の変形例では、ファン4のハブ9は、電気モータ5が発生する振動の少なくとも一部を減衰させるのに適した軟質材料で形成されている。
In the modification of FIG. 4, the
この場合も、ハブ9は、ファン4の軸X−Xから同じ距離dだけ離れて配置される複数の連結点又は連結領域12で、モータ5のロータキャップ8に連結することができる。連結点又は連結領域12の1つ又は各々において、ハブ9の前壁9aは、単に座金22を介して、対応する固締部材15(ねじ又はボルト等)によって、ロータキャップ8に連結される。
Also in this case, the
図4の実施形態においても、図3を参照して以上に説明したのと同様の形状及び機能を有する突出部20及び21が、ファン4のハブ9の内面9dから延出する。
Also in the embodiment of FIG. 4, protrusions 20 and 21 having the same shape and function as described above with reference to FIG. 3 extend from the inner surface 9 d of the
図4の変形例の場合も、代替例として、突出部を、ロータキャップ8の外面、又はハブ9の内面及びロータキャップ8の外面の両方に形成することができる。
4, as an alternative, the protrusions can be formed on the outer surface of the
本出願の説明及び請求項において、動詞「備える(comprise)」、「含む(include)」、「含む(contain)」及び「有する(have)」、並びにその変形形態は、説明する要素又は特徴の存在を規定するために包括的な意味で使用され、追加の要素又は特徴の存在を排除するものではない。 In the description and claims of this application, the verbs “comprise”, “include”, “contain” and “have”, and variations thereof, refer to elements or features described. It is used in a comprehensive sense to define existence and does not exclude the presence of additional elements or features.
明確にするために別個の実施形態に関連して説明されている本発明の特定の特徴は、1つの実施形態において組み合わせて提供してもよいものと理解される。逆に、簡潔にするために1つの実施形態に関連して説明されている本発明の種々の特徴を、個別に又はそれらを適当に組み合わせて提供してもよい。 It will be understood that certain features of the invention described in connection with separate embodiments for clarity may be provided in combination in one embodiment. Conversely, various features of the invention described in connection with one embodiment for the sake of brevity may be provided individually or in any suitable combination thereof.
上記の実施形態は単なる例示であり、請求項に定義する本発明の範囲から逸脱することなく、他の様々な修正が可能であることは、当業者にとって明らかである。 It will be apparent to those skilled in the art that the above embodiments are merely exemplary and that various other modifications can be made without departing from the scope of the invention as defined in the claims.
1 電動ファン
2 支持構造体/シュラウド
3 主開口部
4 ファン
5 電気モータ
6 ステータ
7 スポーク
8 ロータキャップ
9 ハブ
9a 前壁
9b 側壁
9c 貫通開口部
9d 内面
10 ブレード
11 外周リング
12 連結点又は連結領域
13 連結装置
14 ダンパ部材
14a 外周溝
15 固締部材(ねじ又はボルト)
15a 端頭部
16 管状要素
16a フランジ部
20,21 突出部
22 座金
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (9)
実質的にカップ形状の中心ハブを含む軸流ファンであって、前記ハブは、前記ロータに対向して連結される前壁と、前記ロータを取り囲み、複数の外側ブレードが延びている側壁とを有する、軸流ファンとを備える電動ファンであって、
突出部が前記ファンの前記ハブの内面及び/又は前記ロータの外面から延出し、
前記ファンが前記ロータに対して所定の大きさで振動すると、前記突出部は前記ロータ及び/又は前記ハブに突き当たり、前記ロータに対する前記ファンの振動の大きさを制限することを特徴とする電動ファン。 An electric motor including an external rotor and an internal stator;
An axial fan comprising a substantially cup-shaped central hub, the hub comprising a front wall coupled opposite the rotor and a side wall surrounding the rotor and extending a plurality of outer blades. An electric fan comprising an axial fan,
A protrusion extends from an inner surface of the hub of the fan and / or an outer surface of the rotor;
When the fan vibrates at a predetermined magnitude with respect to the rotor, the protruding portion hits the rotor and / or the hub, and restricts the magnitude of vibration of the fan with respect to the rotor. .
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