JP2017219033A - 送風装置 - Google Patents

Abstract

【解決手段】この送風装置は、軸方向隙間を介して配列された複数の平板４１１，４１３〜４１６を有する送風部と、送風部を回転させるモータ部と、送風部およびモータ部を収容するハウジングとを有する。ハウジングは、送風部の上部において軸方向に貫通する吸気口と、送風部の径方向外側において径方向に向けて開口する送風口とを有する。平板の１つは、上方および／または下方に突出する突出部７１０を有し、他の１つは、突出部と周方向に対向する対向部を有する。対向部において、平板同士の周方向の位置関係を容易に決めることができる。【効果】したがって、所望の送風性能を得られるとともに、製造工程において迅速に組み立てを行うことができる。【選択図】図６

Description

本発明は、送風装置に関する。

従来、複数の羽根を有するインペラを回転させることで、径方向外側へ向かって気流を発生させる遠心型の送風装置が知られている。インペラを有する従来の送風装置については、例えば、特開２００８−８８９８５号公報に記載されている。

特開２００８−８８９８５号公報に記載の送風装置では、ファンブレードと呼ばれる複数の羽根が周囲の気体を押し出すことにより、径方向外側へ向かう気流が発生する。
特開２００８−８８９８５号公報

近年、電子機器の小型化・薄型化が引き続き求められている。このため、電子機器内の冷却に用いられる送風装置についても薄型化が求められている。

ここで、特開２００８−８８９８５号公報に記載の送風装置のように、インペラを用いて気流を発生させる場合、回転時に、羽根の軸方向上下端部から、羽根が押し出した気流が漏れる。これにより、羽根の軸方向の上下端部での風圧は、羽根の軸方向中央付近での風圧と比べて小さくなる。このため、送付装置を薄型化してインペラの軸方向の長さが小さくなると、十分な送風効率を得られなくなるという問題が生じる。

そこで、送風部として、複数の羽根を有するインペラに代えて、軸方向隙間を介して軸方向に配列された複数の平板を用いることができる。このような送風装置では、送風部が回転すると、平板の表面の粘性抵抗および遠心力により、平板間の軸方向隙間に径方向外側へと向かう気流が発生する。これにより、吸気口および通気孔を介して供給された気体が、送風部の径方向外側へと向かう。平板間に気流を生じさせるため、上下方向に当該気流が漏れにくく、送風効率を向上できる。したがって、薄型化した場合であっても、送風効率が低下しにくい。また、インペラを有する遠心ファンと比べて、静音性に優れている。

ただし、複数の平板を有する送風装置において、平板同士の周方向の位置関係によって、送風性能が変化する。このため、所望の送風性能を得るためには、平板同士の位置決めが重要となる。このため、平板同士の位置関係を、迅速かつ確実に行うことが求められる。

本発明の目的は、複数の平板を有する送風装置の製造工程において、平板同士の位置決めを容易に行う技術を提供することである。

本願の例示的な第１発明は、送風装置であって、上下方向に延びる中心軸を中心として回転する送風部と、前記送風部を回転させるモータ部と、前記送風部および前記モータ部を収容するハウジングと、を有する。前記ハウジングは、前記送風部の上部に配置され、軸方向に貫通する吸気口と、前記送風部の径方向外側に配置され、周方向の少なくとも一部に径方向に向けて開口する送風口と、を有する。前記送風部は、軸方向隙間を介して軸方向に配列された複数の平板をする。複数の前記平板の１つは、上方および下方の少なくとも一方に突出する突出部を有する。複数の前記平板の他の１つは、前記突出部と周方向に対向する対向部を有する。

本願の例示的な第１発明によれば、対向部において、平板同士の周方向の位置関係を容易に決めることができる。したがって、所望の送風性能を得られるとともに、製造工程において迅速に組み立てを行うことができる。

図１は、第１実施形態に係る送風装置の斜視図である。 図２は、第１実施形態に係る送風装置の上面図である。 図３は、第１実施形態に係る送風装置の断面図である。 図４は、第１実施形態に係る送風装置の分解斜視図である。 図５は、第１実施形態に係る送風装置の部分断面図である。 図６は、第１実施形態に係る複数の平板の分解斜視図である。 図７は、第１実施形態に係る平板の上面図である。 図８は、変形例に係る送風装置の複数の平板の分解斜視図である。 図９は、変形例に係る送風装置の部分断面図である。 図１０は、変形例に係る送風装置の部分断面図である。 図１１は、変形例に係る送風装置の複数の平板の分解斜視図である。 図１２は、変形例に係る送風装置の部分断面図である。 図１３は、変形例に係る送風装置の上面図である。

以下に、送風装置の例を開示する。なお、本開示では、下プレート部に対して上プレート部を上として、各部の形状および位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、送風装置の製造時および使用時の向きを限定する意図はない。

＜１．第１実施形態＞
＜１−１．送風装置の構成＞
図１は、第１実施形態に係る送風装置１の斜視図である。図２は、送風装置１の上面図である。図３は、Ａ−Ａ断面における送風装置１の断面図である。図４は、送風装置１の分解斜視図である。図５は、送風装置１の部分断面図である。この送風装置１は、送風部４０が回転することにより、径方向外側へ向かう気流を発生させる遠心型の送風装置である。この送風装置１は、例えば、パーソナルコンピュータ等の電子機器に搭載され、その内部を冷却するのに用いられる。なお、本発明の送風装置は、その他の目的に使用されてもよい。

図１〜図４に示すように、送風装置１は、ハウジング２０と、モータ部３０と、送風部４０とを有する。

ハウジング２０は、モータ部３０および送風部４０を収容する筐体である。ハウジング２０は、下プレート部２１と、側壁部２２と、上プレート部２３とを有する。

下プレート部２１は、ハウジング２０の底部を構成する。下プレート部２１は、送風部４０の下方において径方向に拡がり、送風部４０の下側の少なくとも一部を覆う。また、下プレート部２１は、モータ部３０を支持する。

側壁部２２は、下プレート部２１から上方へ向かって延びる。側壁部２２は、下プレート部２１と上プレート部２３との間において送風部４０の側方を覆う。また、側壁部２２は、周方向の一部に、径方向に向けて開口する送風口２０１を有する。本実施形態では、下プレート部２１と側壁部２２とは、一体に形成される。ただし、下プレート部２１と側壁部２２とは、別部材であってもよい。

上プレート部２３は、ハウジング２０の蓋部を構成する。上プレート部２３は、下プレート部２１の上方において、径方向に拡がる。また、上プレート部２３は、軸方向に貫通する吸気口２０２を有する。すなわち、上プレート部２３は、吸気口２０２を構成する内縁部２３１を有する。上面視における吸気口２０２の形状は、例えば、中心軸９を中心とする円形である。

モータ部３０は、送風部４０を回転させる駆動部である。図５に示すように、モータ部３０は、静止部３１と、回転部３２とを有する。静止部３１は、下プレート部２１に固定される。これにより、静止部３１は、ハウジング２０に対して相対的に静止する。回転部３２は、静止部３１に対して、中心軸９を中心として回転可能に支持される。

静止部３１は、ステータ固定部３１１と、ステータ３１２と、軸受ハウジング３１３とを有する。

ステータ固定部３１１は、下プレート部２１に設けられた固定孔２１１に嵌まる。これにより、ステータ固定部３１１は、下プレート部２１に固定される。ステータ固定部３１１は、固定孔２１１との固定部から上方へ向かって、中心軸９を中心として円筒状に延びる。ステータ固定部３１１の上部の外周部には、ステータ３１２が固定される。

ステータ３１２は、外部から供給される駆動電流に応じて磁束を発生させる電機子である。ステータ３１２は、上下に延びる中心軸９の周りを環状に取り囲む。ステータ３１２は、例えば、積層鋼板からなる環状のステータコアと、ステータコアに巻かれた導線とを有する。

軸受ハウジング３１３は、有底円筒状の部材である。すなわち、軸受ハウジング３１３は、円板状の底部と、底部から上方へ延びる円筒状部とを有する。軸受ハウジング３１３は、ステータ固定部３１１の内周面に固定される。

回転部３２は、シャフト３２１と、ハブ３２２と、軸受部材３２３と、マグネット３２４とを有する。

シャフト３２１は、中心軸９に沿って配置された部材である。本実施形態のシャフト３２１は、後述する第１円筒部５１２の内部に配置され、かつ、中心軸９を中心として延びる円柱状の部位と、当該円柱状の部位の下端部から径方向に延びる円板状の部位とを有する。

ハブ３２２は、シャフト３２１に固定される。ハブ３２２は、ハブ本体部材５１と、フランジ部材５２とから成る。

ハブ本体部材５１は、第１天板部５１１と、第１円筒部５１２と、第２円筒部５１３と、マグネット保持部５１４とを有する。

第１天板部５１１は、中心軸９を中心として径方向に拡がる円板状の部位である。第１天板部５１１は、ステータ３１２の上方に配置される。第１天板部５１１は、その外縁部に、上面から凹む凹部５１５を有する。

第１円筒部５１２は、第１天板部５１１から下方へ向かって、中心軸９を中心として円筒状に延びる。第１円筒部５１２の内部には、シャフト３２１の円柱状の部位が収容される。そして、シャフト３２１は、第１円筒部５１２に固定される。

第２円筒部５１３は、第１天板部５１１から下方へ向かって、中心軸９を中心として円筒状に延びる。第２円筒部５１３の内径は、第１円筒部５１２の外径よりも大きい。すなわち、第２円筒部５１３は、第１円筒部５１２の径方向外側に配置される。

マグネット保持部５１４は、第１天板部５１１の径方向外端から下方へ向けて、中心軸９を中心として円筒状に延びる。マグネット保持部５１４は、ステータ３１２の径方向外側に配置される。マグネット保持部５１４の内周面には、マグネット３２４が固定される。

フランジ部材５２は、外壁部５２１と、第２天板部５２２と、平板保持部５２３とを有する。

外壁部５２１は、中心軸９を中心として上下に延びる円筒状の部位である。外壁部５２１は、ハブ本体部材５１のマグネット保持部５１４の外周面に沿って配置される。

第２天板部５２２は、外壁部５２１の上端部から径方向内側へ円環状に延びる。第２天板部５２２は、ハブ本体部材５１の第１天板部５１１の上面に設けられた凹部５１５内に配置される。また、第１天板部５１１の上面と、第２天板部５２２の上面とは、軸方向の位置が同一である。

平板保持部５２３は、外壁部５２１の下端部から径方向外側へ延びる。平板保持部５２３は、ハブ本体部材のマグネット保持部５１４の径方向外側において、送風部４０を保持する。本実施形態では、送風部４０は、平板保持部５２３の上面に載置される。これにより、平板保持部５２３は、送風部４０の有する複数の平板４１０を保持する。

軸受部材３２３は、中心軸９を中心として上下に延びる円筒状の部材である。軸受部材３２３は、ハブ本体部材５１の第１円筒部５１２の外周面に沿って配置される。また、軸受部材３２３は、第１円筒部５１２の外周面に固定される。軸受部材３２３の径方向外側かつハブ本体部材５１の第２円筒部５１３の径方向内側には、軸受ハウジング３１３の円筒状部が配置される。

マグネット３２４は、ハブ本体部材５１のマグネット保持部５１４の内周面に固定される。また、マグネット３２４は、ステータ３１２の径方向外側に配置される。本実施形態では、円環状のマグネット３２４が使用される。マグネット３２４の径方向内側の面は、ステータ３１２と、僅かな間隙を介して径方向に対向する。また、マグネット３２４の内周面には、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に着磁されている なお、円環状のマグネット３２４に代えて、複数のマグネットを使用してもよい。複数のマグネットを使用する場合には、Ｎ極のマグネットとＳ極のマグネットとが交互に並ぶように、複数のマグネットを周方向に配列すればよい。

図５中に拡大して示すように、軸受ハウジング３１３と、シャフト３２１、軸受部材３２３およびハブ本体部材５１との間には、潤滑流体３００が介在する。潤滑流体３００には、例えば、ポリオールエステル系オイルまたはジエステル系オイルが使用される。シャフト３２１、ハブ３２２および軸受部材３２３は、軸受ハウジング３１３に対して、潤滑流体３００を介して回転可能に支持される。このように、本実施形態では、静止部３１の構成要素である軸受ハウジング３１３と、回転部３２の構成要素であるシャフト３２１、軸受部材３２３およびハブ本体部材５１と、潤滑流体３００とにより、流体動圧軸受が構成される。

潤滑流体３００の界面は、軸受ハウジング３１３の外周面とハブ本体部材５１の第２円筒部５１３の内周面との間隙であるシール部３０１に配置される。シール部３０１において、上方から下方へ向かうにつれて、軸受ハウジング３１３の外周面と第２円筒部５１３の内周面との距離が大きくなる。すなわち、シール部３０１において、潤滑流体３００の界面から遠ざかるにつれて、軸受ハウジング３１３の外周面と第２円筒部５１３の内周面との距離が大きくなる。このように、シール部３０１の径方向の幅が上方から下方へ向かうにつれて大きくなることにより、界面付近において潤滑流体３００が上方へと引きつけられる。したがって、潤滑流体３００がシール部３０１の外部へと漏れ出るのが抑制される。

このように、静止部３１と回転部３２とを接続する軸受機構として流体動圧軸受を用いることにより、回転部３２が安定して回転できる。したがって、モータ部３０から異音が発生するのを抑制できる。

このようなモータ部３０において、ステータ３１２に駆動電流を供給すると、ステータ３１２に磁束が生じる。そして、ステータ３１２とマグネット３２４との間の磁束の作用により、静止部３１と回転部３２との間に、周方向のトルクが発生する。その結果、静止部３１に対して回転部３２が、中心軸９周りに回転する。回転部３２の平板保持部５２３に保持された送風部４０は、回転部３２とともに、中心軸９周りに回転する。

図４および図５に示すように、送風部４０は、複数の平板４１０と、複数のスペーサ４２０とを有する。平板４１０とスペーサ４２０とは、軸方向に交互に配列される。また、隣り合う平板４１０およびスペーサ４２０は、接着等により固定される。すなわち、軸方向に隣り合う平板４１０同士は、スペーサ４２０を介して互いに固定される。

図４および図５に示すように、本実施形態では、複数の平板４１０は、最も上方に配置された上側平板４１１と、最も下方に配置された下側平板４１２と、上側平板４１１の下方かつ下側平板４１２の上方に配置された４つの中間平板４１３〜４１６とを含む。すなわち、本実施形態の送風部４０は、６つの平板４１０を有する。複数の平板４１０は、軸方向隙間４００を介して軸方向に配列される。ここで、４つの中間平板４１３〜４１６をそれぞれ、上方から下方へ向かって順に、第１中間平板４１３、第２中間平板４１４、第３中間平板４１５および第４中間平板４１６と称する。

各平板４１０は、例えば、ステンレス等の金属材料または樹脂材料により形成される。また、各平板４１０は、例えば、紙により形成されてもよい。その場合、植物繊維にガラス繊維または金属線等を含む紙が用いられてもよい。平板４１０を金属材料により形成すると、平板４１０を樹脂材料により形成する場合と比べて、平板４１０の寸法精度を向上できる。各平板４１０は、その中央に、上下に貫通する中央孔６５（図４参照）を有する。なお、各平板４１０の形状について、その詳細は後述する。

図４に示すように、スペーサ４２０のそれぞれは、円環状の部材である。スペーサ４２０が平板４１０間に配置されることにより、平板４１０間に軸方向隙間４００が確保される。スペーサ４２０はそれぞれ、その中央に、上下に貫通する中央孔４２９を有する。各平板４１０の中央孔６５と、各スペーサ４２０の中央孔４２９との内部には、モータ部３０が配置される。スペーサ４２０は、軸方向隙間４００内の径方向の一部の領域のみに配置される。

この送風装置１では、スペーサ４２０は、例えば、金属または樹脂により形成される。しかしながら、スペーサ４２０が熱溶着シートであってもよい。また、スペーサ４２０が、金属または樹脂の部材と、熱溶着シートとを積層させたものであってもよい。

モータ部３０が駆動すると、回転部３２とともに、送風部４０が回転する。これにより、各平板４１０の表面の粘性抵抗および遠心力により、各平板４１０の表面付近に、径方向外側へと向かう気流が発生する。したがって、平板４１０間の軸方向隙間４００に径方向外側へと向かう気流が発生する。すると、ハウジング２０の吸気口２０２と、上側平板４１１および中間平板４１３の通気孔６０とを介して、ハウジング２０の上部の気体が各軸方向隙間４００へと供給され、ハウジング２０の側部に設けられた送風口２０１から送風装置１の外部へと排出される。

ここで、各平板４１０の軸方向厚みは、約０．１ｍｍである。一方、各軸方向隙間４００の軸方向の長さは、約０．３ｍｍである。軸方向隙間４００の軸方向の長さは、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍであることが好ましい。軸方向隙間４００の軸方向の長さが大きいと、送風部４０の回転時に、上側の平板４１０の下面で生じる気流と下側の平板４１０の上面で生じる気流との間に間隔が空く。すると、軸方向隙間４００内における静圧が大きくならず、十分な風量を排出できない可能性がある。また、軸方向隙間４００の軸方向の長さが大きいと、送風装置１の軸方向の体格を小さくするのが困難となる。そのため、この送風装置１では、軸方向隙間４００の軸方向の長さを０．２ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内としている。これにより、軸方向隙間４００内の静圧を高め、十分な排出風量を得ることができるとともに、送風装置１をより薄型化できる。

複数の羽根を有するインペラを回転させて気流を発生させる従来の送風装置では、インペラにより発生する気流が、インペラの上下の端部において漏れる。また、当該気流の漏れは、送風装置の軸方向の長さによらず発生する。このため、送風装置を薄型化すると、送風装置全体における当該漏れの影響が大きくなるため、送風効率が低下する。一方、本実施形態の送風装置１では、平板４１０の表面付近に気流が生じるため、上下方向に当該気流が漏れにくい。したがって、気流を発生させる送風部４０の軸方向の長さを小さくした場合であっても、気流の漏れによる送風効率の低下が生じにくい。すなわち、送風装置１を薄型化した場合であっても、送風効率が低下しにくい。

また、インペラを有する送風装置では、羽根の形状、枚数、配置等に起因する周期的な騒音が発生する。しかしながら、この送風装置１は平板４１０の表面の粘性抵抗および遠心力により気流を発生させるため、インペラを有する送風装置と比べて、静音性に優れている。

また、ＰＱ特性（風量−静圧特性）の観点において、複数の平板４１０を有する送風装置１は、インペラを有する送風装置と比べて、低風量領域における静圧が大きい。このため、送風装置１は、インペラを有する送風装置と比べて、比較的低い風量しか排出できない高密度な筐体内で用いるのに適している。このような筐体としては、例えば、パーソナルコンピュータ等の電子機器が挙げられる。

図２に示すように、吸気口２０２は、中心軸９を中心として配置される。すなわち、吸気口２０２の中心は、中心軸９と一致する。一方、送風部４０も、中心軸９を中心として配置される。これにより、送風部４０において、周方向に圧力差が生じにくい。その結果、騒音の発生を抑制できる。なお、「一致する」とは、完全に一致する場合だけで無く、略一致する場合を含めるものとする。

＜１−２．平板の形状＞
続いて、各平板４１０の形状について、図６および図７を参照しつつ、詳細に説明する。図６は、複数の平板４１０の分解斜視図である。図７は、複数の平板４１０の上面図である。

本実施形態では、図６に示すように、上側平板４１１と４つの中間平板４１３〜４１６とは、同一形状である。上側平板４１１および中間平板４１３〜４１６はそれぞれ、内環状部６１、外環状部６２、複数のリブ６３および複数の通気孔６０を有する。なお、本実施形態では、各平板４１０の有するリブ６３の数および通気孔６０の数はそれぞれ５つである。

内環状部６１は、中心軸９を中心として配置される、環状の部位である。内環状部６１は、その中央に、上下に貫通する中央孔６５を有する。外環状部６２は、中心軸９を中心として内環状部６１の径方向外側に配置される、環状の部位である。リブ６３はそれぞれ、内環状部６１と外環状部６２を連結する。通気孔６０のそれぞれと、送風部４０の径方向外側の空間とは、当該通気孔６０を有する平板４１０の上下に隣り合う軸方向隙間４００を介して連通する。なお、通気孔６０はそれぞれ、軸方向に見て、ハウジング２０の吸気口２０２と重なる位置に配置される。

下側平板４１２は、中心軸９を中心として配置される、環状かつ板状の部材である。下側平板４１２は、その中央に、上下に貫通する中央孔６５を有する。

本実施形態では、上側平板４１１および全ての中間平板４１３〜４１６が通気孔６０を有する。これにより、吸気口２０２および通気孔６０を介して、全ての軸方向隙間４００がハウジング２０の上方の空間と軸方向に連通する。上側平板４１１および中間平板４１３〜４１６では、通気孔６０の外側に配置された外環状部６２が、表面付近に気流を発生させる送風領域となる。一方、下側平板４１２は、通気孔６０を有しない。このため、下側平板４１２の上面側では、スペーサ４２０と接触する部分より外側の領域全体が送風領域となる。すなわち、下側平板４１２の上面側では、上側平板４１１および中間平板４１３〜４１６の通気孔６０およびリブ６３と軸方向に重なる領域と、外環状部６２と軸方向に重なる領域とが、送風領域となる。また、下側平板４１２の下面側では、平板保持部５２３と接触する部分より外側の領域全体が送風領域となる。なお、平板保持部５２３の下面においても、気流が発生する。

ここで、下側平板４１２は、上方に突出する５つの突出部７１０を有する。一方、上側平板４１１および中間平板４１３〜４１６は、各リブ６３に位置決め孔７２０を有する。位置決め孔７２０は、リブ６３を軸方向に貫通する貫通孔である。位置決め孔７２０には、突出部７１０が嵌まる。このように、下側平板４１２は、上方に突出する突出部７１０を有する第１位置決め平板７１を構成する。また、上側平板４１１および中間平板４１３〜４１６は、位置決め孔７２０を有し、第１位置決め平板７１の上方に隣り合う複数の第２位置決め平板７２を構成する。

第２位置決め平板７２である上側平板４１１および中間平板４１３〜４１６の位置決め孔７２０を構成するリブ６３の内縁部は、第１位置決め平板７１である下側平板４１２の突出部７１０と周方向に対向する対向部を構成する。なお、「対向する」とは、間隙を介して非接触状態で対向する場合と、間隙を介さず接触状態で対向する場合との双方を含む。

このように、第１位置決め平板７１である下側平板４１２と、第２位置決め平板７２である他の平板４１０とが互いに周方向に対向する部位を有することにより、平板４１０同士の周方向の位置決めが容易となる。したがって、平板４１０同士の位置決めを、迅速かつ確実に行うことができる。これにより、送風装置１の製造工程において、送風部４０の組立を迅速に行うことができる。

特に、突出部７１０を位置決め孔７２０に挿入することにより、突出部７１０の周方向の両側に突出部７１０と対向する対向部が配置される。これにより、第１位置決め平板７１に対して、第２位置決め平板７２が、周方向の両側に相対的にずれるのが抑制される。したがって、平板４１０同士の位置関係を、より確実に所望の配置とすることができる。

また、位置決め孔７２０を構成するリブ６３の縁部は、突出部７１０と径方向にも対向する。このため、第１位置決め平板７１に対して、第２位置決め平板７２が、径方向に相対的にずれるのも抑制される。したがって、平板４１０同士の位置関係を、より確実に所望の配置とすることができる。

また、この送風装置１では、突出部７１０が、第１位置決め平板７１である下側平板４１２から上方へと突出している。これにより、送風部４０の製造工程において、第１位置決め平板７１である下側平板４１２に対して、第２位置決め平板７２である上側平板４１１および中間平板４１３〜４１６を下方から順に載置していくことができる。したがって、送風部４０の組立が行いやすく、製造効率が向上する。

この送風装置１では、上述の通り、位置決め孔７２０がリブ６３に設けられる。すなわち、送風領域となる外環状部６２よりも径方向内側に配置されたリブ６３に突出部７１０が挿入される。これにより、突出部７１０が、軸方向隙間４００内を径方向外側へと向かう気流の妨げとなるのが抑制される。したがって、突出部７１０によって送風装置１の送風効率が低下するのが抑制される。

＜２．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されない。

図８は、一変形例に係る送風装置１Ａの部分断面図である。図９は、図８の例の送風装置１Ａの複数の平板４１０Ａの分解斜視図である。図８および図９の例の送風装置１Ａでは、送風部４０Ａが、上記の実施形態と同様、軸方向隙間４００Ａを介して軸方向に配列された複数の平板４１０Ａと、複数のスペーサ４２０Ａとを有する。

下側平板４１２Ａは、円形の貫通孔である第１中央孔６５１Ａを有する円環状である。また、上側平板４１１Ａおよび中間平板４１３Ａ〜４１６Ａはそれぞれ、円形の貫通孔である第２中央孔６５２Ａを有する円環状である。第２中央孔６５２Ａは、第１中央孔６５１Ａと比べて、上面視における面積が大きい。これにより、上側平板４１１Ａおよび中間平板４１３Ａ〜４１６Ａにおいて、第２中央孔６５２Ａを形成する内縁部と、モータ部３０Ａとの径方向の間隙が、軸方向に貫通する円環状の通気孔６０Ａを構成する。このように、通気孔６０Ａが周方向の全体に配置されることにより、送風装置１Ａの吸気効率が向上する。

下側平板４１２Ａは、上方に突出する５つの突出部７１０Ａを有する。一方、上側平板４１１Ａおよび中間平板４１３Ａ〜４１６Ａは、５つの位置決め孔７２０Ａを有する。位置決め孔７２０Ａは、各平板４１１Ａ，４１３Ａ〜４１６Ａを軸方向に貫通する貫通孔である。位置決め孔７２０Ａには、突出部７１０Ａが嵌まる。このように、下側平板４１２Ａは、上方に突出する突出部７１０Ａを有する第１位置決め平板７１Ａを構成する。また、上側平板４１１Ａおよび中間平板４１３Ａ〜４１６Ａは、第１位置決め平板７１Ａの上方に隣り合う複数の第２位置決め平板７２Ａを構成する。第２位置決め平板７２Ａである上側平板４１１Ａおよび中間平板４１３Ａ〜４１６Ａの位置決め孔７２０Ａを構成する内縁部は、第１位置決め平板７１Ａである下側平板４１２Ａの突出部７１０Ａと周方向に対向する対向部を構成する。

このように、第１位置決め平板７１Ａである下側平板４１２Ａと、第２位置決め平板７２Ａである他の平板４１０Ａとが互いに周方向に対向する部位を有することにより、平板４１０Ａ同士の周方向の位置決めが容易となる。したがって、平板４１０Ａ同士の位置決めを、迅速かつ確実に行うことができる。これにより、送風装置１Ａの製造工程において、送風部４０Ａの組立を迅速に行うことができる。

特に、突出部７１０Ａを位置決め孔７２０Ａに挿入することにより、突出部７１０Ａの周方向の両側に、位置決め孔７２０Ａを構成する第２位置決め平板７２Ａの縁部が配置される。すなわち、第２位置決め平板７２Ａの当該縁部が、突出部７１０Ａと周方向に対向する対向部となる。これにより、第１位置決め平板７１Ａに対して、第２位置決め平板７２Ａが、周方向の両側に相対的にずれるのが抑制される。したがって、平板４１０Ａ同士の位置関係を、より確実に所望の配置とすることができる。

図８に示すように、隣り合う平板４１０Ａ間には、突出部７１０Ａの周囲に環状に配置されたスペーサ４２０Ａが配置される。これにより、平板４１０Ａ間に、軸方向隙間４００Ａが確保される。

図８および図９の例の送風装置１Ａでは、突出部７１０Ａが、上側平板４１１Ａおよび中間平板４１３Ａ〜４１６Ａとモータ部３０Ａとの間の通気孔６０Ａよりも径方向外側に配置される。このように、比較的径方向外側において平板４１０Ａの位置決めを行うことにより、平板４１０Ａ同士の周方向の位置関係を、より精度良く所望の配置とすることができる。

図１０は、他の変形例に係る送風装置１Ｂの部分断面図である。図１０の例の送風装置１Ｂでは、送風部４０Ｂが、軸方向隙間４００Ｂを介して軸方向に配列された複数の平板４１０Ｂを有する。複数の平板４１０Ｂは、最も上方に配置された上側平板４１１Ｂと、最も下方に配置された下側平板４１２Ｂと、上側平板４１１Ｂの下方および下側平板４１２Ｂの上方に配置された４つの中間平板４１３Ｂ〜４１６Ｂとを含む。４つの中間平板４１３Ｂ〜４１６Ｂをそれぞれ、上方から下方へ向かって順に、第１中間平板４１３Ｂ、第２中間平板４１４Ｂ、第３中間平板４１５Ｂおよび第４中間平板４１６Ｂと称する。

下側平板４１２Ｂは、円形の貫通孔である第１中央孔６５１Ｂを有する円環状である。また、上側平板４１１および中間平板４１３Ｂ〜４１６Ｂはそれぞれ、円形の貫通孔である第２中央孔６５２Ｂを有する円環状である。第２中央孔６５２Ｂは、第１中央孔６５１Ｂと比べて、上面視における面積が大きい。これにより、上側平板４１１Ａおよび中間平板４１３Ｂ〜４１６Ｂにおいて、第２中央孔６５２Ｂを形成する内縁部と、モータ部３０Ｂとの径方向の間隙が、軸方向に貫通する円環状の通気孔６０Ｂを構成する。このように、通気孔６０Ｂが周方向の全体に配置されることにより、送風装置１Ｂの吸気効率が向上する。

下側平板４１２Ｂは、上方に突出する複数の突出部７１０Ｂを有する。一方、上側平板４１１Ｂおよび中間平板４１３Ｂ〜４１６Ｂは、貫通孔である位置決め孔７２０Ｂを有する。位置決め孔７２０Ｂには、突出部７１０Ｂが嵌まる。このように、下側平板４１２Ｂは、上方に突出する突出部７１０Ｂを有する第１位置決め平板７１Ｂを構成する。また、上側平板４１１Ｂおよび中間平板４１３Ｂ〜４１６Ｂは、第１位置決め平板７１Ｂの上方に隣り合う複数の第２位置決め平板７２Ｂを構成する。第２位置決め平板７２Ｂである上側平板４１１Ｂおよび中間平板４１３Ｂ〜４１６Ｂの位置決め孔７２０Ｂを構成する内縁部は、第１位置決め平板７１Ｂである下側平板４１２Ｂの突出部７１０Ｂと周方向に対向する対向部を構成する。

また、突出部７１０Ｂは、上方に向かうにつれて、軸方向に直行する平面における断面積が小さくなる。一方、複数の第２位置決め平板７２Ｂである上側平板４１１Ｂおよび中間平板４１３Ｂ〜４１６Ｂにおいて、位置決め孔７２０Ｂの径は、上方の平板４１０Ｂに向かうにつれて順に小さくなる。具体的には、第３中間平板４１５Ｂの位置決め孔７２０Ｂは、第４中間平板４１６Ｂの位置決め孔７２０Ｂよりも小さい。第２中間平板４１４Ｂの位置決め孔７２０Ｂは、第３中間平板４１５Ｂの位置決め孔７２０Ｂよりも小さい。第１中間平板４１３Ｂの位置決め孔７２０Ｂは、第２中間平板４１４Ｂの位置決め孔７２０Ｂよりも小さい。また、上側平板４１１Ｂの位置決め孔７２０Ｂは、第１中間平板４１３Ｂの位置決め孔７２０Ｂよりも小さい。

このように、軸方向の位置が上方へ向かうにつれて、突出部７１０Ｂおよび位置決め孔７２０Ｂの大きさが次第に小さくなるにより、各第２位置決め平板７２Ｂが所定の軸方向位置よりも下方へとずれない。このため、平板４１０Ｂ間にスペーサを配置することなく、各平板４１０Ｂの相対的な軸方向位置を所望の間隔に固定できる。

また、第１位置決め平板７１Ｂである下側平板４１２Ｂと、第２位置決め平板７２Ｂである他の平板４１０Ｂとが、互いに周方向に対向する部位を有することにより、平板４１０Ｂ同士の周方向の位置決めが容易となる。したがって、平板４１０Ｂ同士の位置決めを、迅速かつ確実に行うことができる。これにより、送風装置１Ｂの製造工程において、送風部４０Ｂの組立を迅速に行うことができる。

図１１は、他の変形例に係る送風装置の複数の平板４１０Ｃの分解斜視図である。図１１の例の送風装置では、送風部が、軸方向隙間を介して軸方向に配列された複数の平板４１０Ｃを有する。

下側平板４１２Ｃは、円形の貫通孔である第１中央孔６５１Ｃを有する円環状である。また、上側平板４１１Ｃおよび中間平板４１３Ｃ〜４１６Ｃはそれぞれ、円形の貫通孔である第２中央孔６５２Ｃを有する円環状である。第２中央孔６５２Ｃは、第１中央孔６５１Ｃと比べて、上面視における面積が大きい。

下側平板４１２Ｃは、上方に突出する５つの突出部７１０Ｃを有する。一方、上側平板４１１Ｃおよび中間平板４１３Ｃ〜４１６Ｃは、それぞれ、外縁から径方向内側へ凹む５つの切り欠き７３０Ｃを有する。切り欠き７３０Ｃには、突出部７１０Ｃが嵌まる。このように、下側平板４１２Ｃは、上方に突出する突出部７１０Ｃを有する第１位置決め平板７１Ｃを構成する。また、上側平板４１１Ｃおよび中間平板４１３Ｃ〜４１６Ｃは、第１位置決め平板７１Ｃの上方に隣り合う複数の第２位置決め平板７２Ｃを構成する。第２位置決め平板７２Ｃである上側平板４１１Ｃおよび中間平板４１３Ｃ〜４１６Ｃの切り欠き７３０Ｃを構成する縁部は、第１位置決め平板７１Ｃである下側平板４１２Ｃの突出部７１０Ｃと周方向に対向する対向部を構成する。

このように、図１１の例では、突出部７１０Ｃと対向する対向部は、位置決め孔に代えて、切り欠き７３０Ｃである。突出部７１０Ｃを切り欠き７３０Ｃに挿入することにより、突出部７１０Ｃの周方向の両側に突出部７１０Ｃと対向する対向部を配置できる。これにより、平板４１０Ｃ同士の周方向の位置決めが容易となる。

図１２は、他の変形例に係る送風装置１Ｄの部分断面図である。図１２の例の送風装置１Ｄでは、モータ部３０Ｄが、静止部３１Ｄと、回転部３２Ｄと、２つの玉軸受３３Ｄとを有する。

静止部３１Ｄは、ステータ固定部３１１Ｄと、ステータ３１２Ｄとを有する。ステータ固定部３１１Ｄは、ハウジング２０Ｄに固定される有底円筒状の部材である。ステータ３１２Ｄは、ステータ固定部３１１Ｄの外周面に固定された電機子である。

回転部３２Ｄは、シャフト３２１Ｄと、ハブ３２２Ｄと、マグネット３２４Ｄとを有する。シャフト３２１Ｄは、少なくとも下端部がステータ固定部３１１Ｄの内部に配置される。また、シャフト３２１Ｄの上端部は、ハブ３２２Ｄに固定される。マグネット３２４Ｄは、ハブ３２２Ｄに固定される。マグネット３２４Ｄは、ステータ３１２Ｄと径方向に対向して配置される。

玉軸受３３Ｄはそれぞれ、回転部３２Ｄを静止部３１Ｄに対して回転可能に接続する。具体的には、玉軸受３３Ｄの外輪が静止部３１Ｄのステータ固定部３１１Ｄの内周面に固定される。また、玉軸受３３Ｄの内輪が回転部３２Ｄのシャフト３２１Ｄの外周面に固定される。そして、外輪と内輪との間に複数の球状の転動体である玉が介在する。このように、モータ部３０Ｄの軸受構造として、流体動圧軸受に代えて、玉軸受等の転がり軸受（ベアリング）が用いられてもよい。

図１２の例では、モータ部３０Ｄが２つの玉軸受３３Ｄを有する。そして、ステータ固定部３１１Ｄの内周面とシャフト３２１Ｄとが対向している軸方向領域の上端付近と下端付近に玉軸受３３Ｄが配置される。これにより、シャフト３２１Ｄが中心軸９Ｄに対して傾斜するのが抑制される。

図１３は、他の変形例に係る送風装置１Ｅの上面図である。図１３の例の送風装置１Ｅでは、ハウジング２０Ｅは、複数の送風口２０１Ｅを有する。具体的には、側壁部２２Ｅが、周方向の複数箇所に、径方向に向けて開口する送風口２０１Ｅを有する。ハウジング２０Ｅは、各送風口２０１Ｅの周囲に舌部２０３Ｅを有する。また、送風部４０Ｅは、軸方向隙間を介して軸方向に配列された複数の平板４１０Ｅを有する。

インペラを有する遠心ファンでは、羽根の形状、枚数、配置等に起因する周期的な騒音が発生する。また、当該騒音は舌部周辺で発生しやすい。このため、複数方向に排気しようとすると舌部が増えるため、さらに騒音特性が悪化する。しかしながら、この送風装置１Ｅでは、平板４１０Ｅの回転により径方向外側へ向かう気流を発生させるため、インペラを有する遠心ファンと比べて周期的な騒音を小さくできる。したがって、この送風装置１Ｅのように、複数方向に排気を行った場合でも、舌部２０３Ｅとの関係により騒音特性が悪化することを抑制できる。

上記の実施形態および変形例では、送風部の有する平板の数が６つであったが、本発明はこれに限られない。平板の数は、２〜５つであってもよいし、７つ以上であってもよい。

また、上記の実施形態および変形例では、第１位置決め平板から突出する突出部と、第２位置決め平板の本体の一部とが周方向に対向したが、本発明はこれに限られない。例えば、第１位置決め平板から、隣り合う第２位置決め平板に向かって突出する突出部と、第２位置決め平板から第１位置決め平板に向かって突出する突出部とが、周方向に対向してもよい。

また、上記の実施形態および変形例では、最も下方に配置された下側平板が第１位置決め平板であったが、本発明はこれに限られない。最も上方に配置された上側平板が第１位置決め平板であって、下方へ突出する突出部を有していてもよい。また、中間平板が第１位置決め平板であって、上方へ突出する突出部および下方へ突出する突出部の少なくとも一方を有していてもよい。

また、上記の実施形態および変形例では、複数の平板のうちの１つが第１位置決め平板であったが、本発明はこれに限られない。複数の平板のうち、２つ以上の平板が第１位置決め平板であってもよい。その場合、それぞれの第１位置決め平板に隣接する１つ以上の平板が第２位置決め平板であればよい。

また、上記の実施形態および変形例では、複数の平板の全てが第１位置決め平板または第２位置決め平板であったが、本発明はこれに限られない。複数の平板のうちの一部は、第１位置決め平板または第２位置決め平板でなくてもよい。

また、上記の実施形態および変形例では、ハブがハブ本体部材とフランジ部材との２部材から構成されたが、本発明はこれに限られない。ハブは、１部材で構成されてもよいし、３つ以上の部材で構成されてもよい。

また、各部材の細部の形状については、本願の各図に示された形状と、相違していてもよい。例えば、ハウジング、送風部またはモータ部の形状が、上記の実施形態および変形例と異なっていてもよい。また、上記の各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

本発明は、送風装置に利用できる。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｄ，１Ｅ 送風装置
９，９Ｄ 中心軸
２０，２０Ｄ，２０Ｅ ハウジング
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｄ モータ部
３１，３１Ｄ 静止部
３２，３２Ｄ 回転部
３３Ｄ 玉軸受
４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｅ 送風部
６０，６０Ａ，６０Ｂ 通気孔
６１ 内環状部
６２ 外環状部
６３ リブ
６５，６５１Ａ，６５１Ｂ，６５１Ｃ，６５２Ａ，６５２Ｂ，６５２Ｃ 中央孔
７１，７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃ 第１位置決め平板
７２，７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃ 第２位置決め平板
２０１，２０１Ｅ 送風口
２０２ 吸気口
３００ 潤滑流体
３０１ シール部
３１２，３１２Ｄ ステータ
３１３ 軸受ハウジング
３２１，３２１Ｄ シャフト
３２２，３２２Ｄ ハブ
３２３ 軸受部材
３２４，３２４Ｄ マグネット
４００，４００Ａ，４００Ｂ 軸方向隙間
４１０，４１０Ａ，４１０Ｂ，４１０Ｃ，４１０Ｅ 平板
４１１，４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃ 上側平板
４１２，４１２Ａ，４１２Ｂ，４１２Ｃ 下側平板
４１３，４１３Ａ，４１３Ｂ，４１３Ｃ，４１４，４１４Ａ，４１４Ｂ，４１４Ｃ，４１５，４１５Ａ，４１５Ｂ，４１５Ｃ，４１６，４１６Ａ，４１６Ｂ，４１６Ｃ 中間平板
４２０，４２０Ａ スペーサ
７１０，７１０Ａ，７１０Ｂ，７１０Ｃ 突出部
７２０，７２０Ａ，７２０Ｂ 位置決め孔
７３０Ｃ 切り欠き

Claims (14)

1. 送風装置であって、
   上下方向に延びる中心軸を中心として回転する送風部と、
   前記送風部を回転させるモータ部と、
   前記送風部および前記モータ部を収容するハウジングと、
   を有し、
   前記ハウジングは、
   前記送風部の上部に配置され、軸方向に貫通する吸気口と、
   前記送風部の径方向外側に配置され、周方向の少なくとも一部に径方向に向けて開口する送風口と、
   を有し、
   前記送風部は、軸方向隙間を介して軸方向に配列された複数の平板を有し、
   複数の前記平板の１つは、上方および下方の少なくとも一方に突出する突出部を有し、
   複数の前記平板の他の１つは、前記突出部と周方向に対向する対向部を有する、送風装置。
2. 請求項１に記載の送風装置であって、
   複数の前記平板は、
   上方に突出する前記突出部を有する第１位置決め平板と、
   前記突出部が嵌まる切り欠きを有し、前記第１位置決め平板の上方に隣り合う１つまたは複数の第２位置決め平板と、
   を含む、送風装置。
3. 請求項１に記載の送風装置であって、
   複数の前記平板は、
   上方に突出する前記突出部を有する第１位置決め平板と、
   前記突出部が嵌まる貫通孔である位置決め孔を有し、前記第１位置決め平板の上方に隣り合う１つまたは複数の第２位置決め平板と、
   を含む、送風装置。
4. 請求項３に記載の送風装置であって、
   複数の前記平板は、
   複数の前記第２位置決め平板
   を含み、
   複数の前記第２位置決め平板の前記位置決め孔の径は、上方の前記平板に向かうにつれて順に小さくなり、
   前記突出部は、上方に向かうにつれて断面積が小さくなる、送風装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の送風装置であって、
   複数の前記平板の少なくとも一部は、それぞれ、軸方向に貫通する通気孔を有し、
   前記突出部は、前記通気孔よりも径方向外側に配置される、送風装置。
6. 請求項３または請求項４に記載の送風装置であって、
   複数の前記第２位置決め平板は、それぞれ、
   前記中心軸を中心として配置される、環状の内環状部と、
   前記中心軸を中心として前記内環状部の径方向外側に配置される、環状の外環状部と、
   前記内環状部と前記外環状部とを径方向に連結する、複数のリブと、
   前記内環状部、前記外環状部および周方向に隣り合う２つの前記リブにより囲まれ、軸方向に貫通する複数の通気孔と、
   を有し、
   前記位置決め孔は、前記リブに設けられる、送風装置。
7. 請求項３または請求項４に記載の送風装置であって、
   複数の前記第２位置決め平板は、それぞれ、円形の貫通孔である中央孔を有する環状であり、
   前記第２位置決め平板において、前記中央孔を構成する内縁部と、前記モータ部との径方向の間隙が前記通気孔を構成する、送風装置。
8. 請求項７に記載の送風装置であって、
   前記送風部は、軸方向に隣り合う前記平板の間に配置されるスペーサをさらに有し、
   前記スペーサは、前記突出部の周囲に環状に配置され、
   軸方向に隣り合う前記平板同士は、前記スペーサを介して互いに固定される、送風装置。
9. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の送風装置であって、
   前記送風部は、軸方向に隣り合う前記平板の間に配置されるスペーサをさらに有し、
   軸方向に隣り合う前記平板同士は、前記スペーサを介して互いに固定される、送風装置。
10. 請求項８または請求項９に記載の送風装置であって、
    前記スペーサは、熱溶着シートである、送風装置。
11. 請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の送風装置であって、
    前記吸気口の中心は、前記中心軸と一致する、送風装置。
12. 請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の送風装置であって、
    前記モータ部は、
    電機子と、軸受ハウジングとを有する静止部と、
    前記電機子の径方向に対向する位置に配置されたマグネットと、シャフトと、軸受部材とを有する回転部と、
    を有し、
    前記軸受ハウジングと、前記シャフトおよび前記軸受部材との間には、潤滑流体が介在し、
    前記潤滑流体の界面が、前記軸受ハウジングと前記回転部との間隙であるシール部に配置され、
    前記シール部は、前記界面から遠ざかるにつれて前記軸受ハウジングと前記回転部との距離が大きくなる、送風装置。
13. 請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の送風装置であって、
    前記モータ部は、
    電機子を有する静止部と、
    前記電機子の径方向に対向する位置に配置されたマグネットを有する回転部と、
    前記回転部を前記静止部に対して回転可能に接続する玉軸受と、
    を有する、送風装置。
14. 請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の送風装置であって、
    前記ハウジングは、周方向の複数箇所に前記送風口を有する、送風装置。

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