JP3834775B2 - Cooling fan for rotating electrical machine and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は回転電機の機内冷却をするための回転電機用冷却ファンとその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の冷却ファンを備えた回転電機を図3及び図4を参照して説明する。
図3は従来の冷却ファンを備えた回転電機の断面図であり、1は回転機フレーム、2は回転機フレーム1に嵌装された固定子、3は回転機フレーム1の両側に設けられた軸受、4は軸受3に支持されたシャフト、5はシャフト4に嵌装され,固定子2とギャップを介して配設された回転子、6はシャフト4に嵌装された冷却ファンである。
【0003】
このような構成の回転電機では、冷却ファン6により冷却風Wを回転軸の一方、図では右側から吸引し、回転子5および固定子2を冷却して回転軸の他方、図では左側から排気する冷却構造となっている。環状の中空羽根に関しては、例えば特許文献1に開示されている。
【0004】
図4は従来の冷却ファンの詳細図であり、同図(a)は側面図、同図(b)は平面図である。冷却ファンは、主板7と羽根8と副板9とから構成されている。この羽根8は所定幅に切断した所定径の丸形鋼管内に整形用金型の一方を挿入し、その後丸形鋼管を整形用金型の他方に設けたプレス機械により押圧して所望の中空羽根を製作する。
【0005】
【特許文献1】
特開昭59−212137号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような回転電機はディーゼルエンジンやガスエンジンと組合わせられることが多く、これら内燃式原動機は一般にピストンの往復運動を回転運動に変換する際、ねじり振動が発生することが知られている。従来の冷却ファンの羽根は、エンジンのねじり振動と共振すると、強度が十分でないため破断に至る可能性があった。
【0007】
本発明は、上記状況に鑑みてなされたもので、その課題は、冷却ファンの羽根断面を環状でかつ円弧形状または翼形状とすることによりねじり方向の強度を確保すると共に、高効率で低騒音の回転電機用冷却ファンとその製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、請求項1に記載の発明は、回転電機の機内冷却をするための回転電機用冷却ファンにおいて、冷却ファンはその羽根断面形状が環状で内部に中空が形成され、かつ羽根形状は外周面と内周面の曲面が同心円の円弧形状であることを特徴とする。
【0009】
請求項1に記載の発明によると、従来の羽根に比べ羽根取り付け角度θが大きくなるので、ねじり方向の断面係数が大となり、原動機のねじり振動に対して十分な強度が得られる。また、円弧形状とすることで羽根の入口角と出口角を任意に決定することができ、ファン効率の向上と共に騒音を低減させることが可能となる。
【0010】
請求項2に記載の回転電機用冷却ファンの製造方法の発明は、回転電機の機内冷却をするための回転電機用冷却ファンにおいて、冷却ファンは鋼製であって、そのファン羽根は中空パイプを成型用のオス金型とメス金型の間に設置し、前記中空パイプの中に中子を挿入後、金型に圧力を加えて羽根形状に成型し、前記羽根形状は断面形状が環状で内部に中空が形成された状態で、かつ外周面と内周面の曲面が同心円の円弧形状に成型することを特徴とする。
請求項2に記載の発明によると、溶接作業の必要がなく、プレス作業のみで容易に羽根を製作でき、製作時間が短く安価な冷却ファンを提供できる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
図1は本発明の第1実施形態の回転電機用冷却ファンの構成図であり、同図(a)は側面図、同図(b)は正面図である。なお、本実施形態の回転電機の冷却ファンが、既に説明した図4の従来の回転電機の冷却ファンと同一構成部分には同一符号を付して重複説明は省略する。
【0012】
図1に示すように、本実施形態の冷却ファンは遠心型冷却ファンであり、主板7と羽根8と副板9とが一体に構成されており、羽根8の断面形状は環状でかつ円弧状に形成されている。この羽根8の枚数は任意とすることができる。
【0013】
このように、断面形状が環状でかつ円弧状に形成された羽根8は、従来の羽根に比べて羽根取付角度θが大きくなるため、ねじり方向の断面係数が大となり、冷却ファンのねじり方向の固有振動数を上げることができる。その結果、ディーゼルエンジンやガスエンジン等、原動機のねじり振動の周波数と冷却ファンの固有振動数を十分離すことが可能となり、共振により破損に至る可能性が非常に小さくなる。また、円弧状とすることで羽根の入口角と出口角を任意に決定することができ、ファン効率の向上と騒音を低減させることが可能となる。
【0014】
図2は本発明の第2実施形態の羽根の製造方法を説明するための図であり、同図(a)はパイプをメス金型上に配置した側面図、同図(b)はオス金型に所定の圧力を加えてパイプを所定形状にプレス成型した側面図である。
【0015】
図において、本実施形態の羽根は、同図(a)に示すように市販されている規格パイプ10、例えば一般構造用鋼管をメス金型12上に配置し、次に、オス金型11に所定の圧力を加えてパイプ10をプレス成型して所定形状の羽根に成型する。
【0016】
本実施形態では、上記のようにパイプをプレス成型して所定形状の羽根を成型するので、従来のように溶接作業の必要性がなくなり、プレス作業のみで容易に羽根を製作することができるので、製作時間が短く安価な冷却ファンを提供できる。
【0017】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、羽根断面形状が環状で、その環状内部に中空を形成して冷却ファンに厚みを形成すると共に、かつ外周面と内周面の曲面を同心円の円弧形状とすることにより、エンジンのねじり振動に対して十分な強度を確保すると共に、高効率で低騒音の冷却ファンを得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態の回転電機用冷却ファンの構成図であり、同図(a)は側面図、同図(b)は正面図。
【図2】 本発明の第2実施形態の羽根の製造方法を説明するための図であり、同図(a)はパイプをメス金型上に配置した側面図、同図(b)はオス金型に所定の圧力を加えてパイプを所定形状にプレス成型した側面図。
【図3】 従来の冷却ファンを備えた回転電機の断面図。
【図4】 従来の冷却ファンの構成図であり、同図(a)は側面図、同図(b)は平面図。
【符号の説明】
1…回転電機のフレーム、2…固定子、3…軸受、4…シャフト、5…回転子、6…冷却ファン、7…主板、8…羽根、9…副板、10…パイプ、11…オス金型、12…メス金型、14…中子。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cooling fan for a rotating electrical machine for cooling the inside of the rotating electrical machine and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
A conventional rotating electrical machine having a cooling fan will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional rotating electrical machine equipped with a cooling fan. 1 is a rotating machine frame, 2 is a stator fitted to the
[0003]
In the rotating electrical machine having such a configuration, the cooling
[0004]
4A and 4B are detailed views of a conventional cooling fan. FIG. 4A is a side view and FIG. 4B is a plan view. The cooling fan is composed of a
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-59-212137 [0006]
[Problems to be solved by the invention]
The rotary electric machine as described above is often combined with a diesel engine or a gas engine. It is known that these internal combustion motors generally generate torsional vibration when converting the reciprocating motion of the piston into the rotational motion. If the blades of the conventional cooling fan resonate with the torsional vibration of the engine, there is a possibility that the blades may break due to insufficient strength.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its problem is to secure the strength in the torsional direction by making the blade cross section of the cooling fan annular and arc shape or blade shape, and at high efficiency and low noise. It is providing the cooling fan for rotary electric machines, and its manufacturing method.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is a cooling fan for a rotating electrical machine for cooling an in-machine of a rotating electrical machine, wherein the cooling fan has an annular blade cross-sectional shape and a hollow inside. The blade shape is characterized in that the outer peripheral surface and the inner peripheral surface are concentric circular arcs.
[0009]
According to the first aspect of the present invention, the blade attachment angle θ is larger than that of the conventional blade, so that the sectional modulus in the torsional direction is large, and sufficient strength against the torsional vibration of the prime mover can be obtained. Further, it is possible to arbitrarily determine the inlet angle and the outlet angle of the blade by the arcuate shape, it is possible to reduce the noise with improvement in fan efficiency.
[0010]
The invention of a method for manufacturing a cooling fan for a rotating electrical machine according to
According to the second aspect of the present invention, there is no need for a welding operation, and the blade can be easily manufactured only by a pressing operation, and an inexpensive cooling fan can be provided with a short manufacturing time.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Figure 1 is a block diagram of a rotary electric machine cooling fan of the first embodiment forms state of the present invention, FIG. (A) is a side view, and FIG. (B) is a front view. Note that the same components of the cooling fan of the rotating electrical machine of this embodiment as those of the conventional rotating electrical machine of FIG.
[0012]
As shown in FIG. 1, the cooling fan of this embodiment is a centrifugal cooling fan, and a
[0013]
As described above, the
[0014]
Figure 2 is a view for explaining the manufacturing method of the blade of the second embodiment forms state of the present invention, FIG. (A) is a side view of arranging the pipes on the female mold, FIG. (B) is male It is the side view which applied the predetermined pressure to the metal mold | die and press-molded the pipe in the predetermined shape.
[0015]
In the figure, the blade of the present embodiment has a
[0016]
In the present embodiment, as described above, the pipe is press-molded to form a blade having a predetermined shape, so that there is no need for welding work as in the prior art, and the blade can be easily manufactured by only the press work. It can provide an inexpensive cooling fan with short production time.
[0017]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the blade cross-sectional shape is annular, a hollow is formed inside the annular shape to form a thickness in the cooling fan, and the curved surfaces of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface are concentric circular arcs. By adopting the shape, it is possible to secure a sufficient strength against torsional vibration of the engine and to obtain a cooling fan with high efficiency and low noise.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a cooling fan for a rotating electrical machine according to a first embodiment of the present invention, where FIG. 1 (a) is a side view and FIG. 1 (b) is a front view.
FIGS. 2A and 2B are diagrams for explaining a blade manufacturing method according to a second embodiment of the present invention, in which FIG. 2A is a side view in which a pipe is arranged on a female mold, and FIG. The side view which applied the predetermined pressure to the metal mold | die and press-molded the pipe in the predetermined shape.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a rotating electric machine equipped with a conventional cooling fan.
4A and 4B are configuration diagrams of a conventional cooling fan, where FIG. 4A is a side view and FIG. 4B is a plan view.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Frame of rotary electric machine, 2 ... Stator, 3 ... Bearing, 4 ... Shaft, 5 ... Rotor, 6 ... Cooling fan, 7 ... Main plate, 8 ... Blade, 9 ... Sub-plate, 10 ... Pipe , 11 ... Male Mold, 12 ... female mold , 14 ... core.
Claims (2)
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| JP2003207302A JP3834775B2 (en) | 2003-08-12 | 2003-08-12 | Cooling fan for rotating electrical machine and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2003207302A JP3834775B2 (en) | 2003-08-12 | 2003-08-12 | Cooling fan for rotating electrical machine and manufacturing method thereof |
Publications (2)
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| JP2005065359A JP2005065359A (en) | 2005-03-10 |
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