JPH08291959A - ファンモータの特性測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 形状の異なるファンモータの特性を安価に且
つ効率よく測定することができる特性測定装置を提供す
る。 【構成】 特性測定装置本体の装着部８２にファンモー
タＡを装着してそのファンモータＡの静圧―風量特性等
を測定するファンモータの特性測定装置であって、その
装着部８２に取り付けられる外枠３と、その外枠３の内
周に着脱自在に嵌め込まれ内周面がそのファンモータＡ
のハウジングの内周面形状に設定された内枠２と、その
外枠３の中心部に複数のアーム４を介して同軸状に支持
された円筒状のベアリングタワー５と、シャフト１ｃが
そのベアリングタワー５の内周に軸受を介して枢支され
たインペラ１ｂを有するロータ１とを備え、その外枠３
には、内径と内周面形状との一方もしくは両方が異なる
複数個のその内枠２が選択的に嵌め込まれるファンモー
タの特性測定装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＯＡ機器内の冷却等に
用いられるファンモータの特性を測定するファンモータ
の特性測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的なＯＡ機器の冷却に用いられるフ
ァンモータについて図６に基づいて説明する。樹脂製の
ハウジング５０は、円筒内周面を有する矩形状の枠体５
１と、この枠体５１の一端開口部中央に枠体５１から中
心方向へ伸びる３本のアーム５２を介して設けられた底
板５３からなり、底板５３には枠体５１内の中央部に同
軸状に位置する円筒状のベアリングタワー５４が突設さ
れている。ベアリングタワー５４の外周には、ステータ
５５が嵌合され、ベアリングタワー５４の内周には、一
対の軸受５６,５６を介して回転軸５７が回転支持され
ている。この回転軸５７は、インペラ５８ａを備えた椀
型のロータ５８に装着されている。ロータ５８の内周に
は、ヨーク５９を挟んでロータマグネット６０が装着さ
れており、これがステータ５５に対向している。枠体５
１の四隅には、貫通孔６１ａ,６１ｂが設けられてお
り、このファンモータをＯＡ機器等に取り付けるための
ねじ挿通孔となる。ロータ５８は、ステータ５５へ電流
を供給すると磁界が発生しロータマグネット６０との磁
気的相互作用によって回転し、風が送り出される。

【０００３】以上のようなファンモータを設計する際に
は、モータの回転数やロータのインペラの形状、更には
ハウジングの形状を種々変更した上で何回かのテストを
繰り返し、種々のデータを解析し構造を決定するという
作業が行われる。測定項目としてはファンモータの静
圧、風量等の諸特性があるが、これらを測定するために
図７に示すような特性測定装置７０がある。

【０００４】ここでその特性測定装置７０について説明
する。特性測定装置本体となる中空の円筒管７１にはそ
の両端面に開口があり、一端の開口は風が排出される排
出口７２で他端の開口は風を吸い込む吸引口７３であ
る。排出口７２には、大型のファン７４が備えられてお
り円筒管７１内部に風の流れ（以下、風流と称す）を起
こすために設けられている。吸引口７３には、測定され
る被測定物（ファンモータ）Ｂの装着部８２があり、そ
の被測定物Ｂは所定の位置にねじ止めにより固定され
る。円筒管７１の内部には、排出口７２と吸引口７３と
のほぼ中間の位置に仕切壁７５があり、管内が２つに分
割され第１室８０と第２室８１とが形成されている。そ
の仕切壁７５には、径の異なる複数の孔７６…が設けら
れており、これらの孔７６…に選択的に栓７７をするこ
とによりこの仕切壁７５を通過する風量を調節すること
ができ、管内の条件を変更することができる。この栓７
７の抜き差しは、円筒管７１の周面にある開閉扉７８よ
り行われる。また、静圧、風量の測定は、管内に備わる
差圧検出部８３と圧力検出部８４とで行われる。即ち、
差圧検出部８３は、第１室８０及び第２室８１を結ぶ連
結管を備えており、両室からの圧力差ｄＰをセンサで検
出する。圧力メータ８４は、第１室８０に通じる細管を
備えており、第１室８０からの圧力をセンサで検出す
る。そして、これら圧力差ｄＰと圧力Ｐとを計算機８５
で処理し、表示部８６に静圧、風量が表示される。

【０００５】例えばファンモータのインペラ枚数を決定
したいときは、３、４、５枚のインペラを個々に具備し
たファンモータのサンプルを用意し、特性測定装置７０
の装着部８２にサンプルを個々に固定し諸特性を測定す
る。得られた測定値を比較検討し要求されている設定値
に最適なインペラ枚数を決定する。或いは、ファンモー
タのハウジングの形状を決定したいときは、内周面形状
の異なるハウジング、内径の異なるハウジング等のサン
プルをそれぞれ用意し諸特性を測定する。得られた測定
値を比較検討し形状を決定する。

【０００６】このような方法は、設計図上で計算機等を
用いて予め解析した計算値と実際の実測値との誤差がど
の程度あるのかを確かめたり、或いは設計の参考として
種々の形状のデータが必要となるといった場合に行う作
業である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述した従
来の特性測定装置では、次のような問題があった。それ
は、一つのファンモータの形状を決定するのに何種類も
のサンプルを試作しなければならないため、手間がかか
り更には測定終了後これらのサンプルは不用となり廃棄
処分せざるを得ないという極めて効率の良くない方法を
とっていた。

【０００８】本発明は、従来の技術に存した上記のよう
な問題点に鑑み行われたものであって、その課題とする
ところは、形状の異なるファンモータの特性を安価に且
つ効率よく測定することができる特性測定装置を提供す
ることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に本発明のファンモータの特性測定装置は、特性測定装
置本体の装着部にファンモータを装着して該ファンモー
タの静圧―風量特性等を測定する場合に、該装着部に取
り付けられる外枠と、該外枠の内周に着脱自在に嵌め込
まれ内周面が該ファンモータのハウジングの内周面形状
に設定された内枠と、該外枠の中心部に複数のアームを
介して同軸状に支持された円筒状のベアリングタワー
と、シャフトが該ベアリングタワーの内周に軸受を介し
て枢支されたインペラとを備え、該外枠には、内径と内
周面形状との一方もしくは両方が異なる複数個の該内枠
が選択的に嵌め込まれる。

【００１０】該各アームは、それぞれの一端が該外枠
に、それぞれの他端が該ベアリングタワーに枢支され、
かつ該外枠における該各アームの枢支軸が該外枠に形成
されたスライド孔に沿って移動可能であるのが望まし
い。

【００１１】

【作用】本発明に従うファンモータの特性測定装置によ
れば、特性測定装置本体の装着部に取り付けられる外枠
に、ハウジングの内周面形状に設定された内枠を着脱自
在に嵌めることができるので、内径と内周面形状が異な
る複数個の内枠を選択してそれぞれの特性を測定するこ
とにより、異なる種々の形状をしたハウジングを有する
ファンモータの特性を得ることができ、無駄なく効率的
に各々のファンモータに対する諸特性の測定が可能とな
る。

【００１２】また各アームは、それぞれの一端が外枠
に、それぞれの他端がベアリングタワーに枢支され、か
つその外枠における各アームの枢支軸が外枠に形成され
たスライド孔に沿って移動可能であるため、アームはそ
の方向及び固定位置を自由に変更することができ、それ
ぞれの特性を容易に得ることができる。

【００１３】

【実施例】以下、実施例を示す図面に基づいて本発明を
説明する。図１は本発明に係るファンモータの特性測定
装置の要部を示す分解斜視図である。

【００１４】図１は、図７で示した特性測定装置７０で
測定しようとするファンモータ（被測定物）Ｂに相当す
る疑似ファンモータＡであって、このファンモータＡ
は、ロータ１、内枠２、外枠３、３本のアーム４及びベ
アリングタワー５等からなる。

【００１５】ロータ１は、一端面が開口した椀型の円筒
部１ａの外周に例えば７枚のインペラ１ｂを有し、例え
ば図２、図３で示すように円筒部１ａの中心には回転軸
方向に沿って金属材からなる軸部１ｃが備えられてい
る。またロータ１の内周には、ロータヨーク１ｄを介し
てロータマグネット１ｅが備わっている。

【００１６】内枠２は円環状に形成され、内周面が通常
のファンモータにおけるハウジングの内周面形状に設定
され、例えば図３のように内周の両端部にテーパが形成
されている。この内枠２は、後述の外枠３の内周に着脱
自在に嵌め込まれる。

【００１７】外枠３は、通常のファンモータにおけるハ
ウジングに対応し、円筒状周壁部３ａと周壁部３ａの一
端部（図の下側）から外径方向に広がる鍔部３ｂとから
なる。周壁部３ａの内径は、内枠２の外径と略同一で内
枠２を嵌合固定可能な大きさである。更に周壁部３ａに
は、特性測定装置本体の円筒管７１への固定用のねじ挿
通孔３ｃが周壁部３ａの一端部から他端部に沿って軸方
向に設けられている。鍔部３ｂには、周方向の１２０度
間隔の位置に鍔部３ｂの外周縁から切欠いた径方向の３
個のスライド孔３ｄが設けられている。鍔部３ｂの円筒
管７１側の装着面には、スライド孔３ｄを取り囲むよう
に凹部３ｅが形成されている。この凹部３ｅの深さは、
アーム４の厚みよりも十分大きくとられおり、アーム４
の端部が凹部３ｅに収容された時に鍔部３ｃの装着面に
出っ張らないようになっている。

【００１８】アーム４は、断面四角形の棒状であって両
端部はそれ以外の部位よりも少しだけ幅広くなってい
る。アーム４の両端部には連結用のねじ孔４ａ,４ｂが
設けられ、アーム４の一端が鍔部３ｂの凹部３ｅに収容
され、スライド孔３ｄに通したねじ４ｃをアーム４の一
端のねじ孔４ａに螺着することによりアーム４が外枠３
に連結される。

【００１９】ベアリングタワー５は、円筒部５ａとこの
円筒部５ａの一端部（図の下側）に位置する円盤状の底
面部５ｂとを一体成形して構成されており、円筒部５ａ
の内部には一対の玉軸受（図示せず）を備え、インペラ
１の軸部１ｃを回転支持する。底面部５ｂの周縁には、
周方向の１２０度間隔に３個のねじ挿通孔５ｃが設けら
れており、このねじ挿通孔５ｃに通したねじ５ｄをアー
ム４の他端のねじ孔４ｂに螺着することによりアーム４
がベアリングタワー５に連結され、これら３個のアーム
４によってベアリングタワー５が外枠３の中心位置に支
持される。円筒部５ａの外側には図２、図３に示すよう
にステータ６が外嵌されている。

【００２０】次に、以上のようなファンモータＡが特性
測定装置７０に装着された状態について、図２及び図３
を用いて説明する。図２は図１で示したファンモータＡ
を円筒管７１の装着部８２に装着した状態を軸方向の裏
面側からみた要部平面図であり、図３は図２におけるＸ
−Ｘ線で切断した縦断面図である。アーム４は、その一
端（以下、外端と称す）が鍔部３ｃのスライド孔３ｄの
最外部に連結され、他端（以下、内端と称す）がベアリ
ングタワー５のねじ挿通孔５ｃに連結され、アーム４の
延長線上に軸中心Ｏが位置するような、いわゆる軸中心
から放射状にアーム４が配置されている。また内枠２
は、図３で示されるように外枠３の内周に一体的に嵌合
固定されていて、周壁部３ａのねじ挿通孔３ｂにねじ３
ｆを通して円筒管７１の装着部８２にファンモータＡを
固定している（以下、第一の使用例と称す）。

【００２１】次に別の使用例を図４において説明する。
アーム４は、その外端がスライド孔３ｄの中間部に連結
され、アーム４の延長線が軸中心Ｏから外れるようにし
てベアリングタワー５を支持している（以下、第二の使
用例と称す）。この第二の使用例は、アーム４を第一の
使用例よりも向きを傾けてベアリングタワー５を支持し
ている。これは、アーム４の剛性が良好となり、より大
きな荷重に対しても耐えることができ、例えば高速回転
のファンモータには回転中に大きな負荷が加わるためこ
の支持構造が好適となる。

【００２２】これら第一及び第二の使用例では次のよう
な使い方ができる。例えば、低速回転型のファンモータ
と高速回転型のそれとにおいて、あるハウジング形状に
ついて低速回転型のファンモータと高速回転型のそれと
の静圧、風量等の特性の違いを測定したい場合に、ロー
タ１、内枠２、外枠３、及びアーム４等の部品はそのま
まにして、ステータのコイル巻数を低速回転型のものと
高速回転速のものにしたベアリングタワー５のみを取り
替え、またアーム４の位置を少しずらせるだけで両型の
ファンモータの測定ができる。つまり外枠３やアーム４
等の部品を共通化して使えるため、従来のように両型の
サンプルを別々に試作する必要がなく、効率的な測定を
行うことができる。

【００２３】更に別の使用例を図５において説明する。
これは、内枠２'の形状が第一の使用例と異なり、内径
をそれよりも小さくとり、且つ内周の両端部のテーパ形
状を無くした形状をなしている（以下、第三の使用例と
称す）。

【００２４】これら第一及び第三の使用例では次のよう
な使い方ができる。外枠３の形状によってそのファンモ
ータＡの静圧、風量等の特性がどのように違うかを比較
したい場合、内枠２'を変更するだけで内枠形状の異な
るタイプのファンモータの測定ができる。つまり内枠以
外を共通化して使えるため、従来のようにハウジング形
状の異なる両型のサンプルを別々に試作する必要がな
く、経済的な測定を行うことができる。なお、第三の使
用例の場合、内枠２'の内径に応じてインペラ１ｂの形
状を変更したロータ１を別途用意してもよい。

【００２５】このように本発明のファンモータの特性測
定装置は、被測定物であるファンモータの部位におい
て、共通に使える部品（共通部品）と自由に変更可能な
部品（変更部品）とを有し、これらの２種の部品を効果
的に組合わすことで少ない部品点数で多種多様な仕様の
ファンモータを容易に設定することができる。

【００２６】以上、本発明に従うファンモータの特性測
定装置の実施例について説明したが、これに限定するこ
となく本発明の主旨を逸脱しない範囲での変更は自由で
ある。即ち、共通部品（外枠３、アーム４、ベアリング
タワー５等）は繰り返し使用され、特にねじ孔４ａ,４
ｂは摩耗が早いので、ねじ孔４ａ,４ｂの内周部分のみ
をアウトサート成形法によって金属等の硬質材で補強し
ておくと寿命を延ばすことができる。

【００２７】またスライド孔３ｄ及びベアリングタワー
５のねじ挿通孔５ｃは３個に限ることはなく、例えばス
ライド孔３ｄを周方向の３０度間隔（１２個）に設け、
ねじ挿通孔５ｃも同数個設けることで、アーム４の本数
や間隔（配置）の選択の幅が広がり、更にいろいろなフ
ァンモータの設定が可能になる。

【００２８】

【発明の効果】本発明のファンモ−タの特性測定装置に
よれば、特性測定装置本体の装着部に取り付けられる外
枠に、ハウジングの内周面形状に設定された内枠を着脱
自在に嵌めることができるため、内径や内周面形状が異
なる複数個の内枠を用意し、これを選択的に嵌め込むこ
とにより、異なる種々の形状をしたハウジングのファン
モータの設定ができる。更に、各アームは、それぞれの
一端が外枠に、それぞれの他端がベアリングタワーに枢
支され、かつ外枠における各アームの枢支軸が外枠に形
成されたスライド孔に沿って移動可能であるため、アー
ム傾き及び固定位置を自由に変更することができる。以
上より種々の形状を有する各部品を効果的に組み合わせ
ることができるので、少ない部品点数で多種多様なファ
ンモータの設定が可能となり、特性を効率よく測定でき
るファンモータの特性測定装置が実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従うファンモータの特性測定装置の実
施例の要部を示す分解斜視図である。

【図２】図１の第一の使用例の要部平面図である。

【図３】図２におけるＸ−Ｘ線で切断した縦断面図であ
る。

【図４】図１の第二の使用例の要部平面図である。

【図５】図１の第三の使用例の縦断面図である。

【図６】通常のファンモータを示す縦断面図である。

【図７】通常の特性測定装置を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ ロータ １ｃ シャフト １ｂ インペラ ２，２' 内枠 ３ 外枠 ３ｄ スライド孔 ４ アーム ５ ベアリングタワー ７１ 円筒管 ８２ 装着部 Ａ ファンモータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 特性測定装置本体の装着部にファンモー
   タを装着して該ファンモータの静圧―風量特性等を測定
   するファンモータの特性測定装置であって、 該装着部に取り付けられる外枠と、 該外枠の内周に着脱自在に嵌め込まれ内周面が該ファン
   モータのハウジングの内周面形状に設定された内枠と、 該外枠の中心部に複数のアームを介して同軸状に支持さ
   れた円筒状のベアリングタワーと、 シャフトが該ベアリングタワーの内周に軸受を介して枢
   支されたインペラを有するロータとを備え、 該外枠には、内径と内周面形状との一方もしくは両方が
   異なる複数個の該内枠が選択的に嵌め込まれることを特
   徴とするファンモータの特性測定装置。
2. 【請求項２】 該各アームは、それぞれの一端が該外枠
   に、それぞれの他端が該ベアリングタワーに枢支され、
   かつ該外枠における該各アームの枢支軸が該外枠に形成
   されたスライド孔に沿って移動可能である請求項１記載
   のファンモータの特性測定装置。