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JP7792877B2 - Fan unit - Google Patents
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JP7792877B2 - Fan unit - Google Patents

Fan unit

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JP7792877B2 JP2022137022A JP2022137022A JP7792877B2 JP 7792877 B2 JP7792877 B2 JP 7792877B2 JP 2022137022 A JP2022137022 A JP 2022137022A JP 2022137022 A JP2022137022 A JP 2022137022A JP 7792877 B2 JP7792877 B2 JP 7792877B2
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Description

本発明は、ファン装置に関する。 The present invention relates to a fan device.

近年、持続可能な開発目標(Sustainable Development Goals、持続可能な開発のための2030アジェンダ、平成27(2015)年9月25日国連サミット採択、以下「SDGs」という)の推進に向けた取り組みが行われている。それに伴い、持続可能な生産消費形態の確保などのため、廃棄物や不良品の削減などを目指す技術が知られている。 In recent years, efforts have been made to promote the Sustainable Development Goals (2030 Agenda for Sustainable Development, adopted at the United Nations Summit on September 25, 2015, hereinafter referred to as "SDGs"). Accordingly, technologies that aim to reduce waste and defective products in order to ensure sustainable production and consumption patterns have become well known.

ステータの外側に配置されたロータヨークを回転させるアウターロータ型のブラシレスモータは、例えば、車載の冷却ファンを駆動するファンモータとして利用される。このような用途で使用されるモータには、内部に浸入した液滴(例えば、雨水)を排水する必要がある。 Outer rotor brushless motors, which rotate a rotor yoke located on the outside of the stator, are used, for example, as fan motors to drive automotive cooling fans. Motors used in this type of application need to be able to drain any liquid droplets (e.g., rainwater) that may have entered the motor.

そこで、モータの内部に形成した排水路に連通する貫通孔をベアリングホルダに形成して、シャフトの周りの空間に浸入した液滴を排水するモータが知られている(例えば、特許文献1を参照)。 There is a known motor that has a through-hole formed in the bearing holder that connects to a drainage channel formed inside the motor, allowing liquid droplets that have entered the space around the shaft to be drained (see, for example, Patent Document 1).

特許第6132877号公報Patent No. 6132877

しかしながら、特許文献1の技術では、ブラケット、ステータ、及びロータの隙間に排水路を形成する必要があるので、モータの構造が複雑になると共に、排水路が長くなって液滴が排出され難いという課題がある。 However, the technology in Patent Document 1 requires the formation of drainage channels in the gaps between the bracket, stator, and rotor, which makes the motor structure complex and results in longer drainage channels that make it difficult for droplets to be discharged.

そこで、本発明の目的は、シャフトの周りの空間に浸入した液滴を、シンプルな構成で排水可能なファン装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a fan device that is capable of draining droplets that have entered the space around the shaft with a simple configuration.

上記の目的を達成するために、本発明は、モータブラケットと、軸方向の一端が前記モータブラケットに固定されたシャフトと、複数の永久磁石を周方向に所定の間隔を隔てて支持するロータヨークと、前記シャフトに対して前記ロータヨークを回転自在に支持するベアリングと、複数の前記永久磁石の内側で前記モータブラケットに固定されて、前記ロータヨークを回転させるための磁界を発生するコイルが巻装されたステータとを備えるモータと、前記モータの駆動力によって回転するファンとを備えるファン装置において、前記ロータヨークは、前記ステータより径方向の外側に配置されて、複数の前記永久磁石を内周面で支持する円筒形状の外周壁と、前記ステータより径方向の内側に配置されて、前記ベアリングによって前記シャフトに対して回転自在に支持された円筒形状の内周壁と、前記シャフトの軸方向の他端側において、前記外周壁及び前記内周壁の端部同士を連結する円盤形状の連結壁と、を有し、前記ベアリングの外周面及び前記内周壁の内周面の少なくとも一方には、軸方向に延設され且つ前記シャフトの他端側に開放された軸方向溝が形成され、前記ファンは、前記連結壁に固定されて回転し、前記ファンの前記連結壁に当接する面には、前記連結壁との取付位置を避けて放射状に延設された複数の径方向溝が形成されていることを特徴とする In order to achieve the above object, the present invention provides a fan device comprising: a motor including a motor bracket, a shaft having one axial end fixed to the motor bracket, a rotor yoke supporting a plurality of permanent magnets at predetermined intervals in the circumferential direction, a bearing supporting the rotor yoke rotatably relative to the shaft, and a stator fixed to the motor bracket inside the plurality of permanent magnets and wound with a coil that generates a magnetic field for rotating the rotor yoke; and a fan that rotates by the driving force of the motor, wherein the rotor yoke is disposed radially outward of the stator and supports the plurality of permanent magnets on its inner peripheral surface. a cylindrical outer peripheral wall disposed radially inward of the stator and supported by the bearing so as to be rotatable relative to the shaft; and a disk-shaped connecting wall connected to the other axial end of the shaft at the other axial end of the shaft, wherein an axial groove extending in the axial direction and opening to the other end of the shaft is formed on at least one of the outer peripheral surface of the bearing and the inner peripheral surface of the inner peripheral wall , the fan is fixed to the connecting wall and rotates, and a surface of the fan that abuts the connecting wall is formed with a plurality of radial grooves extending radially so as to avoid an attachment position with the connecting wall .

本発明によれば、シャフトの周りの空間に浸入した液滴を、シンプルな構成で排水することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 This invention allows for the drainage of droplets that have entered the space around the shaft using a simple configuration. Other issues, configurations, and advantages will become clear from the description of the following embodiments.

実施形態に係るファン装置の一構成例を示す外観斜視図である。1 is an external perspective view showing an example of the configuration of a fan device according to an embodiment; モータとファンとを分解した場合の分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the motor and the fan. モータを表面側から見た外観斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the motor as viewed from the front side. ロータヨークを除いた状態のモータの構成を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the motor with the rotor yoke removed. 図3におけるV-V線断面図である。4 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 3. シャフト周辺の構成部品の分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of components around the shaft. ロータヨークを表面側(A)及び裏面側(B)から見た斜視図である。3A and 3B are perspective views of a rotor yoke as viewed from the front side and the back side, respectively. ボス部の裏面側の形状のバリエーションを示す図である。10A and 10B are diagrams showing variations in the shape of the back surface side of the boss portion. ファン及びロータヨークの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the fan and rotor yoke.

以下、本発明の実施形態に係るファン装置の一態様として、例えば自動車などの車両に搭載され、ラジエータ内を流れるエンジンの冷却水などを冷却するファン装置について説明する。 The following describes one aspect of a fan device according to an embodiment of the present invention, which is mounted on a vehicle such as an automobile and cools engine coolant flowing through a radiator.

(ファン装置1の全体構成)
まず、図1および図2を参照して、ファン装置1の全体構成を説明する。図1は、実施形態に係るファン装置1の一構成例を示す外観斜視図である。図2は、モータ2とファン3とを分解した場合の分解斜視図である。
(Overall configuration of fan device 1)
First, the overall configuration of a fan device 1 will be described with reference to Figures 1 and 2. Figure 1 is an external perspective view showing an example of the configuration of a fan device 1 according to an embodiment. Figure 2 is an exploded perspective view of a motor 2 and a fan 3 disassembled.

図1及び図2に示すように、ファン装置1は、駆動源であるモータ2と、モータ2により回転駆動されて冷却風を生成するファン3とを備える。ファン装置1は、例えば、エンジンルーム内において、ラジエータと対向するように配設されている。例えば車体が水平面上に位置しているとき、ファン装置1は、モータ2のシャフト21が水平方向に延設されるように、エンジンルーム内に配置される。但し、車体が傾くと、シャフト21の延設方向も水平方向から傾くことになる。 As shown in Figures 1 and 2, the fan unit 1 includes a motor 2, which serves as a drive source, and a fan 3, which is rotated and driven by the motor 2 to generate cooling air. The fan unit 1 is disposed, for example, in an engine compartment, facing the radiator. For example, when the vehicle body is positioned on a horizontal plane, the fan unit 1 is disposed in the engine compartment so that the shaft 21 of the motor 2 extends horizontally. However, if the vehicle body tilts, the extension direction of the shaft 21 will also tilt from the horizontal.

(モータ2の構成)
次に、図3~図7を参照して、モータ2の構成を説明する。図3は、モータ2を表面側から見た外観斜視図である。図4は、ロータヨーク232を除いた状態のモータ2の構成を示す斜視図である。図5は、図3におけるV-V線断面図である。
(Configuration of Motor 2)
Next, the configuration of the motor 2 will be described with reference to Figures 3 to 7. Figure 3 is an external perspective view of the motor 2 as seen from the front side. Figure 4 is a perspective view showing the configuration of the motor 2 with the rotor yoke 232 removed. Figure 5 is a cross-sectional view taken along line VV in Figure 3.

図3~図5に示すように、モータ2は、アウターロータ型のブラシレスモータ201と、ブラシレスモータ201(より詳細には、コイル243による磁界の発生)を制御するドライバ回路202とを含む、所謂「機電一体型」の電動モータである。 As shown in Figures 3 to 5, motor 2 is a so-called "electromechanical integrated" electric motor that includes an outer rotor brushless motor 201 and a driver circuit 202 that controls brushless motor 201 (more specifically, the generation of a magnetic field by coil 243).

ブラシレスモータ201は、板状のモータブラケット203に支持されている。ブラシレスモータ201は、モータブラケット203の厚み方向の一方側(表面側)に配置されている。 The brushless motor 201 is supported by a plate-shaped motor bracket 203. The brushless motor 201 is arranged on one side (front surface side) of the motor bracket 203 in the thickness direction.

図5に示すように、モータブラケット203の厚み方向の他方側(裏面側)には、複数のネジ205によって、ドライバブラケット204が締結されている。これにより、モータブラケット203及びドライバブラケット204の間には収容空間206が形成される。そして、ドライバ回路202は、この収容空間206に収容される。 As shown in Figure 5, the driver bracket 204 is fastened to the other thickness side (back side) of the motor bracket 203 with multiple screws 205. This forms an accommodation space 206 between the motor bracket 203 and the driver bracket 204. The driver circuit 202 is then housed in this accommodation space 206.

また、モータブラケット203の端部には、外部ハーネスが接続される2つのコネクタが一体になったコネクタユニット207が取り付けられている。ブラシレスモータ201、ドライバ回路202、及びコネクタユニット207は、モータブラケット203を介して互いに電気的に接続されている。 In addition, a connector unit 207, which combines two connectors to which an external harness is connected, is attached to the end of the motor bracket 203. The brushless motor 201, driver circuit 202, and connector unit 207 are electrically connected to each other via the motor bracket 203.

図4及び図5に示すように、ブラシレスモータ201は、シャフト21と、シャフト21の外周に設けられたベアリング22A、22Bと、シャフト21の軸心周りにベアリング22A、22Bを介して回転自在に支持されたロータ23と、ロータ23を回転させるための磁界を発生するコイル243が巻装された環状のステータ24と、を有する。 As shown in Figures 4 and 5, the brushless motor 201 has a shaft 21, bearings 22A and 22B provided on the outer periphery of the shaft 21, a rotor 23 rotatably supported around the axis of the shaft 21 via the bearings 22A and 22B, and an annular stator 24 wound with a coil 243 that generates a magnetic field for rotating the rotor 23.

シャフト21は、軸方向の一端がモータブラケット203に固定された固定軸である。なお、以下、モータ2の構成要素に関する説明において、シャフト21の軸方向を単に「軸方向」とし、シャフト21の軸心を中心とした径方向を単に「径方向」とし、シャフト21の軸心を中心とした周方向を単に「周方向」とする。 The shaft 21 is a fixed shaft with one axial end fixed to the motor bracket 203. In the following description of the components of the motor 2, the axial direction of the shaft 21 will be referred to simply as the "axial direction," the radial direction centered on the axis of the shaft 21 will be referred to simply as the "radial direction," and the circumferential direction centered on the axis of the shaft 21 will be referred to simply as the "circumferential direction."

図6は、シャフト21周辺の構成部品の分解斜視図である。図6に示すように、ブラシレスモータ201は、シャフト21と、一対のベアリング22A、22Bと、コイルバネ52とをさらに備える。 Figure 6 is an exploded perspective view of the components surrounding the shaft 21. As shown in Figure 6, the brushless motor 201 further includes the shaft 21, a pair of bearings 22A and 22B, and a coil spring 52.

シャフト21は、概ね円柱状の外形を呈する。シャフト21は、第1軸部211と、第2軸部212と、フランジ部213とを主に備える。 The shaft 21 has a generally cylindrical outer shape. The shaft 21 mainly comprises a first shaft portion 211, a second shaft portion 212, and a flange portion 213.

第1軸部211及び第2軸部212は、フランジ部213を挟んで互いに反対向きに延設された部分である。第1軸部211には、ベアリング22Aの内輪が外挿されている。第2軸部212には、ベアリング22Bの内輪が外挿されている。すなわち、ベアリング22A、22Bは、軸方向に離間して配置されている。 The first shaft portion 211 and the second shaft portion 212 are portions extending in opposite directions with the flange portion 213 in between. The inner ring of bearing 22A is fitted onto the first shaft portion 211. The inner ring of bearing 22B is fitted onto the second shaft portion 212. In other words, bearings 22A and 22B are spaced apart in the axial direction.

フランジ部213は、第1軸部211及び第2軸部212の間において、径方向外向きに突出し且つ周方向に連続する円盤状の部分である。すなわち、フランジ部213の直径は、第1軸部211及び第2軸部212より大きく設定されている。そして、フランジ部213は、コイルバネ52の一端が当接されるばね座として機能する。 The flange portion 213 is a disk-shaped portion that protrudes radially outward and continues circumferentially between the first shaft portion 211 and the second shaft portion 212. In other words, the diameter of the flange portion 213 is set larger than the diameters of the first shaft portion 211 and the second shaft portion 212. The flange portion 213 functions as a spring seat against which one end of the coil spring 52 abuts.

ベアリング22A、22Bは、内輪と、外輪と、内輪及び外輪の間に配置される複数のボールと、複数のボールの周方向の間隔を保持する保持部とを備えるボールベアリングである。また、ベアリング22A、22Bは、ラジアル方向の荷重を支持するラジアル軸受である。ベアリング22Aは、内輪がシャフト21に外挿され、外輪が内周壁232Bに内挿されている。ベアリング22Bは、内輪がシャフト21に外挿され、外輪が内周壁232Bに内挿されている。これにより、ベアリング22A、22Bは、シャフト21に対してロータヨーク232を回転自在に支持する。 Bearings 22A and 22B are ball bearings comprising an inner ring, an outer ring, multiple balls arranged between the inner and outer rings, and a retaining portion that maintains the circumferential spacing of the multiple balls. Bearings 22A and 22B are radial bearings that support radial loads. The inner ring of bearing 22A is fitted onto shaft 21, and the outer ring is fitted into inner circumferential wall 232B. The inner ring of bearing 22B is fitted onto shaft 21, and the outer ring is fitted into inner circumferential wall 232B. Bearings 22A and 22B thus support rotor yoke 232 rotatably relative to shaft 21.

コイルバネ52は、ベアリング22Aとフランジ部213との間において、第1軸部211に外挿される。そして、コイルバネ52は、ベアリング22Aをファン3側に向けて付勢する。これにより、フランジ部213は、ベアリング22Bに押し付けられる。 The coil spring 52 is fitted onto the first shaft portion 211 between the bearing 22A and the flange portion 213. The coil spring 52 biases the bearing 22A toward the fan 3. This presses the flange portion 213 against the bearing 22B.

図5に示すように、ロータ23は、ステータ24の外周を囲むように周方向に等間隔に並んで配置された複数の永久磁石231と、ステータ24及び複数の永久磁石231を覆うロータヨーク232と、を有する。そして、ロータヨーク232は、シャフト21の軸心と同心になるようにモータブラケット203の表面側に配置されている。また、ロータヨーク232は、ベアリング22A、22Bを介してシャフト21に回転自在に支持されている。 As shown in Figure 5, the rotor 23 has a plurality of permanent magnets 231 arranged at equal intervals in the circumferential direction so as to surround the outer periphery of the stator 24, and a rotor yoke 232 that covers the stator 24 and the plurality of permanent magnets 231. The rotor yoke 232 is arranged on the surface side of the motor bracket 203 so as to be concentric with the axis of the shaft 21. The rotor yoke 232 is rotatably supported on the shaft 21 via bearings 22A and 22B.

図7は、ロータヨーク232を表面側(A)及び裏面側(B)から見た斜視図である。図5及び図7に示すように、ロータヨーク232は、外周壁232Aと、内周壁232Bと、連結壁232Cとを備える。 Figure 7 is a perspective view of the rotor yoke 232 viewed from the front side (A) and back side (B). As shown in Figures 5 and 7, the rotor yoke 232 has an outer peripheral wall 232A, an inner peripheral wall 232B, and a connecting wall 232C.

外周壁232Aは、円筒形状の外形を呈する。また、外周壁232Aは、ステータ24より径方向の外側に配置されている。さらに、外周壁232Aは、複数の永久磁石231を内周面で支持している。換言すれば、複数の永久磁石231は、周方向に所定の間隔を隔てて外周壁232Aの内周面に固定されている。 The outer peripheral wall 232A has a cylindrical outer shape. Furthermore, the outer peripheral wall 232A is positioned radially outward from the stator 24. Furthermore, the inner peripheral surface of the outer peripheral wall 232A supports multiple permanent magnets 231. In other words, the multiple permanent magnets 231 are fixed to the inner peripheral surface of the outer peripheral wall 232A at predetermined intervals in the circumferential direction.

内周壁232Bは、円筒形状の外形を呈する。また、内周壁232Bは、ステータ24より径方向の内側に配置されている。さらに、内周壁232Bは、ベアリング22A、22Bを介してシャフト21に回転自在に支持される。 The inner peripheral wall 232B has a cylindrical outer shape. Furthermore, the inner peripheral wall 232B is positioned radially inward from the stator 24. Furthermore, the inner peripheral wall 232B is rotatably supported on the shaft 21 via bearings 22A and 22B.

連結壁232Cは、円盤形状の外形を呈する。また、連結壁232Cは、外周壁232A及び内周壁232Bの軸方向の端部同士を接続する。より詳細には、図5に示すように、連結壁232Cは、シャフト21の軸方向の他端側(すなわち、モータブラケット203と反対側)において、外周壁232A及び内周壁232Bを接続する。 The connecting wall 232C has a disk-shaped outer shape. The connecting wall 232C connects the axial ends of the outer peripheral wall 232A and the inner peripheral wall 232B. More specifically, as shown in FIG. 5, the connecting wall 232C connects the outer peripheral wall 232A and the inner peripheral wall 232B at the other axial end of the shaft 21 (i.e., the side opposite the motor bracket 203).

さらに、ロータヨーク232には、複数(本実施形態では、3つ)の軸方向溝233が形成されている。軸方向溝233は、内周壁232Bの内周面において、軸方向に延設されている。また、軸方向溝233は、周方向に離間した複数の位置(本実施形態では、120°間隔)に形成されている。但し、軸方向溝233の数及び間隔は前述の例に限定されず、例えば、6つの軸方向溝233が60°間隔で形成されてもよい。 Furthermore, the rotor yoke 232 is formed with a plurality of axial grooves 233 (three in this embodiment). The axial grooves 233 extend in the axial direction on the inner circumferential surface of the inner circumferential wall 232B. The axial grooves 233 are also formed at a plurality of positions spaced apart circumferentially (at 120° intervals in this embodiment). However, the number and spacing of the axial grooves 233 are not limited to the above example; for example, six axial grooves 233 may be formed at 60° intervals.

図5に示すように、軸方向溝233は、内周壁232Bの内周面から径方向外向きに凹んでいる。また、軸方向溝233の一端(モータブラケット203側の端部)は、一対のベアリング22A、22Bの間に位置している。さらに、軸方向溝233の他端(連結壁232C側の端部)は、開放されている。 As shown in FIG. 5, the axial groove 233 is recessed radially outward from the inner circumferential surface of the inner circumferential wall 232B. One end of the axial groove 233 (the end on the motor bracket 203 side) is located between the pair of bearings 22A, 22B. The other end of the axial groove 233 (the end on the connecting wall 232C side) is open.

これにより、ベアリング22Aの外周面と内周壁232Bの内周面との間には、軸方向溝233によって隙間が形成される。その結果、ベアリング22A、22Bの間においてシャフト21と内周壁232Bとの間に形成された空間(以下、「シャフト21の周りの空間」と表記する。)は、軸方向溝233を通じてモータ2の外部(ファン3側)に連通される。すなわち、シャフト21の周りの空間に浸入した液滴は、軸方向溝233を通じてモータ2の外部に排出される。 As a result, a gap is formed between the outer surface of bearing 22A and the inner surface of inner peripheral wall 232B by axial groove 233. As a result, the space formed between bearings 22A, 22B, shaft 21, and inner peripheral wall 232B (hereinafter referred to as the "space around shaft 21") is connected to the outside of motor 2 (fan 3 side) through axial groove 233. In other words, liquid droplets that have entered the space around shaft 21 are discharged to the outside of motor 2 through axial groove 233.

ステータ24は、外周壁232A、内周壁232B、連結壁232C、及びモータブラケット203で囲まれた空間に収容されている。また、ステータ24は、複数の永久磁石231より径方向の内側において、モータブラケット203の表面側に固定されている。さらに、ステータ24は、径方向に所定の隙間を隔てて複数の永久磁石231に対面している。 The stator 24 is housed in a space surrounded by the outer peripheral wall 232A, inner peripheral wall 232B, connecting wall 232C, and motor bracket 203. The stator 24 is fixed to the surface side of the motor bracket 203, radially inward from the multiple permanent magnets 231. The stator 24 faces the multiple permanent magnets 231 across a predetermined radial gap.

図4及び図5に示すように、ステータ24は、円筒形状のステータコア241と、ステータコア241から径方向外向きに突出された複数のティースに対して軸方向の両側に装着される絶縁性のインシュレータ242と、インシュレータ242上に巻回された導電性のコイル243と、を有する。 As shown in Figures 4 and 5, the stator 24 has a cylindrical stator core 241, insulating insulators 242 attached to both axial sides of multiple teeth protruding radially outward from the stator core 241, and a conductive coil 243 wound around the insulator 242.

ステータ24は、コイル243に電流が流れることにより磁界を発生する。そして、コイル243で発生した磁界と、複数の永久磁石231との間に生じる引力及び斥力によって、ロータヨーク232がシャフト21の軸心を中心として回転する。 The stator 24 generates a magnetic field when current flows through the coil 243. The magnetic field generated by the coil 243 and the multiple permanent magnets 231 create attractive and repulsive forces that cause the rotor yoke 232 to rotate around the axis of the shaft 21.

(ファン3の構成)
図1及び図2に示すように、ファン3は、シャフト21の軸心上を回転中心としてロータ23と一体に回転するボス部31と、ボス部31の外周から放射状に張り出された複数(本実施形態では7枚)の羽根32と、隣り合う羽根32同士を先端側で連結する複数(本実施形態では7つ)の連結部材33とを有する。
(Configuration of Fan 3)
As shown in Figures 1 and 2, the fan 3 has a boss portion 31 that rotates integrally with the rotor 23, with the axis of the shaft 21 as the center of rotation, a plurality of blades 32 (seven in this embodiment) that extend radially from the outer periphery of the boss portion 31, and a plurality of connecting members 33 (seven in this embodiment) that connect adjacent blades 32 at their tips.

また、ボス部31は、円盤形状の円盤部311と、円盤部311の外縁からモータ2に向けて突出すると共に、複数の羽根32が取り付けられた円筒形状の周壁部312とを含む。ファン3がモータ2に取り付けられると、円盤部311はロータヨーク232の連結壁232Cに対面し、周壁部312はロータヨーク232の外周壁232Aを囲む。 The boss portion 31 also includes a disk-shaped disk portion 311 and a cylindrical peripheral wall portion 312 that protrudes from the outer edge of the disk portion 311 toward the motor 2 and has multiple blades 32 attached to it. When the fan 3 is attached to the motor 2, the disk portion 311 faces the connecting wall 232C of the rotor yoke 232, and the peripheral wall portion 312 surrounds the outer peripheral wall 232A of the rotor yoke 232.

図8は、ボス部31の裏面(連結壁232Cに対面する面)側の形状のバリエーションを示す図である。図8に示すように、円盤部311には、複数のネジ穴313と、複数の径方向溝314A、314Bとが形成されている。 Figure 8 shows variations in the shape of the back surface of the boss portion 31 (the surface facing the connecting wall 232C). As shown in Figure 8, the disk portion 311 is formed with multiple screw holes 313 and multiple radial grooves 314A, 314B.

複数のネジ穴313は、円盤部311のうちの連結壁232Cに当接するリング状の領域において、円盤部311を厚み方向に貫通する。ネジ穴313は、周方向に所定の間隔(本実施形態では、120°間隔)を隔てて形成されている。但し、ネジ穴313の数及び周方向の間隔は、前述の例に限定されない。 A plurality of screw holes 313 penetrate the disk portion 311 in the thickness direction in a ring-shaped region of the disk portion 311 that abuts the connecting wall 232C. The screw holes 313 are formed at predetermined intervals in the circumferential direction (120° intervals in this embodiment). However, the number of screw holes 313 and their circumferential spacing are not limited to the above example.

そして、図2に示すように、ファン3は、ネジ穴313に螺合されたネジ10によって、ロータヨーク232に締結される。本実施形態では、ファン3の回転バランスを考慮して、3つのネジ10が、ファン3の回転中心を中心とする円周上において等間隔となるように取り付けられる。なお、ファン3をモータ2に締結する締結部材として必ずしも3つのネジ10を用いる必要はなく、ファン3がモータ2に締結可能であれば、ネジ10の数や締結部材の種類については特に制限はない。 As shown in FIG. 2, the fan 3 is fastened to the rotor yoke 232 by screws 10 threaded into the screw holes 313. In this embodiment, three screws 10 are attached at equal intervals on a circle centered on the rotation center of the fan 3, taking into consideration the rotational balance of the fan 3. Note that it is not necessary to use three screws 10 as fastening members for fastening the fan 3 to the motor 2; as long as the fan 3 can be fastened to the motor 2, there are no particular restrictions on the number of screws 10 or the type of fastening member.

複数の径方向溝314A、314Bは、円盤部311のうちの連結壁232Cに当接するリング状の領域において、ファン3の連結壁232Cに対面する側の面に形成されている。複数の径方向溝314A、314Bは、ネジ穴313(すなわち、連結壁232Cとの取付位置)を避けて、放射状に形成されている。より詳細には、複数の径方向溝314A、314Bは、周方向において隣接するネジ穴313の間を通って、径方向に延設されている。 The multiple radial grooves 314A, 314B are formed on the surface of the disk portion 311 facing the connecting wall 232C of the fan 3 in a ring-shaped region that abuts against the connecting wall 232C. The multiple radial grooves 314A, 314B are formed radially, avoiding the screw holes 313 (i.e., the attachment position to the connecting wall 232C). More specifically, the multiple radial grooves 314A, 314B extend radially, passing between adjacent screw holes 313 in the circumferential direction.

一例として、図8(A)に示すように、径方向溝314Aは、径方向に直線状に延設されていてもよい。他の例として、図8(B)に示すように、径方向溝314Bは、径方向外向きに向かって、ファン3の回転方向(図8(B)の例では、反時計回り)と反対向き(すなわち、時計回り)に湾曲していてもよい。 As one example, as shown in FIG. 8(A), the radial grooves 314A may extend linearly in the radial direction. As another example, as shown in FIG. 8(B), the radial grooves 314B may curve radially outward in the opposite direction (i.e., clockwise) to the rotation direction of the fan 3 (counterclockwise in the example of FIG. 8(B)).

図9は、ファン3及びロータヨーク232の断面図である。図9に矢印で示すように、シャフト21の周りの空間に浸入した液滴は、軸方向溝233を通じて、ファン3及びロータヨーク232の間の空間(すなわち、モータブラケット203と反対側)に排出される。次に、ファン3及びロータヨーク232の間の空間の液滴は、ファン3及びロータヨーク232の回転による遠心力によって、径方向溝314A、314Bを通じて径方向外向きに排出される。 Figure 9 is a cross-sectional view of the fan 3 and rotor yoke 232. As indicated by the arrows in Figure 9, liquid droplets that have entered the space around the shaft 21 are discharged through the axial groove 233 into the space between the fan 3 and rotor yoke 232 (i.e., the side opposite the motor bracket 203). Next, the liquid droplets in the space between the fan 3 and rotor yoke 232 are discharged radially outward through the radial grooves 314A and 314B due to the centrifugal force generated by the rotation of the fan 3 and rotor yoke 232.

また、円盤部311及び連結壁232Cが当接するリング状の領域より径方向外側において、ファン3及びロータヨーク232の間には軸方向の隙間が存在する。そのため、遠心力によって径方向溝314A、314Bから排出された液滴は、この隙間を通じてファン装置1の外部に排出される。一方、ファン装置1の外部からこの隙間に浸入した液滴は、径方向溝314A、314B及び軸方向溝233を通じて、内周壁232B内に浸入する可能性がある。 In addition, an axial gap exists between the fan 3 and rotor yoke 232 radially outside the ring-shaped region where the disk portion 311 and connecting wall 232C abut. Therefore, droplets discharged from the radial grooves 314A, 314B by centrifugal force are discharged to the outside of the fan unit 1 through this gap. On the other hand, droplets that enter this gap from the outside of the fan unit 1 may enter the inner circumferential wall 232B through the radial grooves 314A, 314B and the axial groove 233.

そこで、ファン装置1は、狭小部315をさらに備える。狭小部315は、径方向溝314A、314Bより径方向外側において、ファン3及び連結壁232Cの間に配置されている。また、狭小部315は、周方向に連続するファン3及び連結壁232Cの間の隙間のうち、径方向溝314A、314Bの延長線上に選択的に配置されている。これにより、ファン3及び連結壁232Cの間の隙間は、径方向溝314A、314Bの延長線上が、その他の領域より狭くなる。但し、狭小部315は、ファン3及び連結壁232Cの間の隙間を完全に閉塞せず、ある程度の隙間は維持するものとする。 For this reason, the fan unit 1 further includes a narrow portion 315. The narrow portion 315 is located radially outward of the radial grooves 314A and 314B, between the fan 3 and the connecting wall 232C. The narrow portion 315 is also selectively located on the extension of the radial grooves 314A and 314B within the circumferentially continuous gap between the fan 3 and the connecting wall 232C. As a result, the gap between the fan 3 and the connecting wall 232C on the extension of the radial grooves 314A and 314B is narrower than in other areas. However, the narrow portion 315 does not completely close the gap between the fan 3 and the connecting wall 232C, but rather maintains a certain degree of gap.

その結果、ファン装置1の外部から径方向溝314A、314Bに液滴が浸入するのを阻止することができる。一方、径方向溝314A、314Bから排出された液滴には遠心力が働くので、狭小部315を迂回してファン装置1の外部に排出される。 As a result, it is possible to prevent droplets from entering the radial grooves 314A and 314B from outside the fan device 1. Meanwhile, centrifugal force acts on droplets discharged from the radial grooves 314A and 314B, causing them to bypass the narrow portion 315 and be discharged outside the fan device 1.

なお、狭小部315は、ファン3に取り付けられていてもよいし、ロータヨーク232に取り付けられていてもよい。また、狭小部315の具体的な形状は特に限定されず、壁、柱、リブ等でもよい。 The narrow portion 315 may be attached to the fan 3 or the rotor yoke 232. The specific shape of the narrow portion 315 is not particularly limited, and may be a wall, pillar, rib, etc.

上記の実施形態によれば、例えば以下の作用効果を奏する。 The above embodiment provides the following advantages, for example:

上記の実施形態によれば、軸方向溝233を設けるだけで、シャフト21と内周壁232Bとの間に浸入した液滴を、モータ2のモータブラケット203と反対側に排出することができる。これにより、シャフト21の周りの空間に浸入した液滴を、シンプルな構成で排水することができる。その結果、シャフト21、ベアリング22A、22B、及びコイルバネ52の錆を防止してファン装置1の寿命を延伸することができるので、廃棄物の削減に寄与する。 In the above embodiment, simply by providing the axial groove 233, liquid droplets that have entered between the shaft 21 and the inner peripheral wall 232B can be discharged to the side opposite the motor bracket 203 of the motor 2. This makes it possible to drain liquid droplets that have entered the space around the shaft 21 with a simple configuration. As a result, rust on the shaft 21, bearings 22A, 22B, and coil spring 52 can be prevented, extending the life of the fan unit 1 and contributing to reducing waste.

また、上記の実施形態によれば、周方向に離間した複数の位置に軸方向溝233を設けることによって、モータ2の取付時の姿勢によらず、シャフト21の周りの空間の液滴を適切に排出することができる。但し、モータ2の取付時の姿勢が固定されている場合は、シャフト21の下方のみに軸方向溝233を設けてもよい。 Furthermore, according to the above embodiment, by providing axial grooves 233 at multiple positions spaced apart in the circumferential direction, it is possible to properly discharge droplets from the space around the shaft 21 regardless of the orientation of the motor 2 when it is installed. However, if the orientation of the motor 2 when it is installed is fixed, the axial grooves 233 may be provided only below the shaft 21.

また、上記の実施形態によれば、径方向溝314A、314Bを設けることによって、軸方向溝233を通じて排出された液滴を、ファン装置1の外部に効率的に排出することができる。なお、ファン3が時計回り及び反時計回りの両方に回転する場合、図8(A)に示すように、径方向溝314Aを直線状に形成することによって、ファン3の回転方向によらず液滴を排出することができる。一方、ファン3が一方のみに回転する場合、図8(B)に示すように、径方向溝314Bをファン3の回転方向と反対向きに湾曲させることによって、内部の液滴を排出できると共に、外部からの液滴の浸入を防止できる。 Furthermore, according to the above embodiment, by providing radial grooves 314A and 314B, droplets discharged through axial groove 233 can be efficiently discharged to the outside of fan device 1. When fan 3 rotates both clockwise and counterclockwise, by forming radial groove 314A in a straight line, as shown in FIG. 8(A), droplets can be discharged regardless of the rotation direction of fan 3. On the other hand, when fan 3 rotates in only one direction, by curving radial groove 314B in the opposite direction to the rotation direction of fan 3, as shown in FIG. 8(B), droplets inside can be discharged and droplets can be prevented from entering from the outside.

さらに、上記の実施形態によれば、径方向溝314A、314Bの延長線上に選択的に狭小部315を設けることによって、遠心力が働く液滴の排出を邪魔することなく、液滴の浸入を防止することができる。 Furthermore, according to the above embodiment, by selectively providing narrow sections 315 on the extension lines of the radial grooves 314A and 314B, it is possible to prevent the intrusion of droplets without interfering with the discharge of droplets due to the action of centrifugal force.

なお、上記の実施形態では、内周壁232Bの内周面に軸方向溝233を形成した例を説明したが、軸方向溝233の位置は前述の例に限定されない。他の例として、内周壁232Bに接触するベアリング22Aの外周面に、軸方向に延びる軸方向溝233が形成されていてもよい。すなわち、軸方向溝233は、ベアリング22Aの外周面及び内周壁232Bの内周面の少なくとも一方に形成されていればよい。 In the above embodiment, an example was described in which the axial groove 233 was formed on the inner circumferential surface of the inner circumferential wall 232B, but the position of the axial groove 233 is not limited to the above example. As another example, the axial groove 233 extending in the axial direction may be formed on the outer circumferential surface of the bearing 22A that contacts the inner circumferential wall 232B. In other words, the axial groove 233 may be formed on at least one of the outer circumferential surface of the bearing 22A and the inner circumferential surface of the inner circumferential wall 232B.

また、上記の実施形態では、ファン装置1の用途として、ラジエータに冷却風を供給する例を説明したが、ファン装置1の用途はこれに限定されない。また、上記の実施形態では、モータ2の用途として、ファン3を回転駆動するファンモータの例を説明したが、モータ2の用途はこれに限定されない。 Furthermore, in the above embodiment, an example was described in which the fan device 1 was used to supply cooling air to a radiator, but the use of the fan device 1 is not limited to this. Furthermore, in the above embodiment, an example was described in which the motor 2 was used as a fan motor that rotates and drives the fan 3, but the use of the motor 2 is not limited to this.

以上、本発明の実施形態について説明した。なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、本実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、本実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。またさらに、本実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 The above describes an embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to the above embodiment and includes various modifications. For example, the above embodiment has been described in detail to clearly explain the present invention, and is not necessarily limited to having all of the described configurations. Furthermore, it is possible to replace part of the configuration of this embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of this embodiment. Furthermore, it is possible to add, delete, or replace part of the configuration of this embodiment with other configurations.

1 :ファン装置
2 :モータ
3 :ファン
10,205 :ネジ
21 :シャフト
22A,22B :ベアリング
23 :ロータ
24 :ステータ
31 :ボス部
32 :羽根
33 :連結部材
52 :コイルバネ
201 :ブラシレスモータ
202 :ドライバ回路
203 :モータブラケット
204 :ドライバブラケット
206 :収容空間
207 :コネクタユニット
211 :第1軸部
212 :第2軸部
213 :フランジ部
231 :永久磁石
232 :ロータヨーク
232A :外周壁
232B :内周壁
232C :連結壁
233 :軸方向溝
241 :ステータコア
242 :インシュレータ
243 :コイル
311 :円盤部
312 :周壁部
313 :ネジ穴
314A,314B :径方向溝
315 :狭小部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Fan device 2: Motor 3: Fan 10, 205: Screw 21: Shaft 22A, 22B: Bearing 23: Rotor 24: Stator 31: Boss portion 32: Blade 33: Connecting member 52: Coil spring 201: Brushless motor 202: Driver circuit 203: Motor bracket 204: Driver bracket 206: Housing space 207: Connector unit 211: First shaft portion 212: Second shaft portion 213: Flange portion 231: Permanent magnet 232: Rotor yoke 232A: Outer peripheral wall 232B: Inner peripheral wall 232C: Connecting wall 233: Axial groove 241: Stator core 242: Insulator 243: Coil 311: Disk portion 312: Peripheral wall portion 313: Screw holes 314A, 314B : Radial groove 315 : Narrow part

Claims (6)

モータブラケットと、
軸方向の一端が前記モータブラケットに固定されたシャフトと、
複数の永久磁石を周方向に所定の間隔を隔てて支持するロータヨークと、
前記シャフトに対して前記ロータヨークを回転自在に支持するベアリングと、
複数の前記永久磁石の内側で前記モータブラケットに固定されて、前記ロータヨークを回転させるための磁界を発生するコイルが巻装されたステータとを備えるモータと、
前記モータの駆動力によって回転するファンとを備えるファン装置において、
前記ロータヨークは、
前記ステータより径方向の外側に配置されて、複数の前記永久磁石を内周面で支持する円筒形状の外周壁と、
前記ステータより径方向の内側に配置されて、前記ベアリングによって前記シャフトに対して回転自在に支持された円筒形状の内周壁と、
前記シャフトの軸方向の他端側において、前記外周壁及び前記内周壁の端部同士を連結する円盤形状の連結壁と、を有し、
前記ベアリングの外周面及び前記内周壁の内周面の少なくとも一方には、軸方向に延設され且つ前記シャフトの他端側に開放された軸方向溝が形成され、
前記ファンは、前記連結壁に固定されて回転し、
前記ファンの前記連結壁に当接する面には、前記連結壁との取付位置を避けて放射状に延設された複数の径方向溝が形成されていることを特徴とするファン装置
A motor bracket;
a shaft having one axial end fixed to the motor bracket;
a rotor yoke that supports a plurality of permanent magnets at predetermined intervals in the circumferential direction;
a bearing that rotatably supports the rotor yoke relative to the shaft;
a motor including a stator fixed to the motor bracket inside the plurality of permanent magnets and wound with a coil that generates a magnetic field for rotating the rotor yoke ;
a fan rotated by the driving force of the motor,
The rotor yoke is
a cylindrical outer wall disposed radially outward of the stator and supporting the plurality of permanent magnets on an inner peripheral surface thereof;
a cylindrical inner peripheral wall disposed radially inward of the stator and supported by the bearing so as to be rotatable relative to the shaft;
a disk-shaped connecting wall that connects ends of the outer circumferential wall and the inner circumferential wall at the other axial end side of the shaft,
an axial groove extending in the axial direction and opening toward the other end side of the shaft is formed on at least one of the outer circumferential surface of the bearing and the inner circumferential surface of the inner circumferential wall ;
the fan is fixed to the connecting wall and rotates;
a plurality of radial grooves extending radially to avoid a mounting position with respect to the connecting wall are formed on the surface of the fan that abuts against the connecting wall ;
請求項1に記載のファン装置において、
前記ロータヨークは、軸方向に離間した一対の前記ベアリングによって、前記シャフトに対して回転自在に支持され、
前記軸方向溝は、前記内周壁の内周面において軸方向に延設されて、軸方向の一端が一対の前記ベアリングの間に位置し、軸方向の他端が前記連結壁側に開放されていることを特徴とするファン装置
The fan device according to claim 1,
the rotor yoke is rotatably supported on the shaft by a pair of the bearings spaced apart in the axial direction,
The axial groove extends in the axial direction on the inner surface of the inner wall, with one axial end located between the pair of bearings and the other axial end open to the connecting wall side.
請求項1に記載のファン装置において、
前記軸方向溝は、周方向に離間した複数の位置に形成されていることを特徴とするファン装置
The fan device according to claim 1,
The fan device is characterized in that the axial grooves are formed at a plurality of positions spaced apart in the circumferential direction.
請求項に記載のファン装置において、
前記径方向溝は、径方向に直線状に延設されていることを特徴とするファン装置。
The fan device according to claim 1 ,
The fan device is characterized in that the radial grooves extend linearly in the radial direction.
請求項に記載のファン装置において、
前記径方向溝は、径方向の外向きに向かって、前記ファンの回転方向と反対向きに湾曲していることを特徴とするファン装置。
The fan device according to claim 1 ,
The fan device, wherein the radial grooves are curved radially outward in a direction opposite to the rotation direction of the fan.
請求項に記載のファン装置において、
前記径方向溝より径方向の外側で且つ前記径方向溝の延長線上において、前記ファン及び前記連結壁の間の隙間を狭くする狭小部を備えることを特徴とするファン装置。
The fan device according to claim 1 ,
a narrowed portion that narrows a gap between the fan and the connecting wall, the narrowed portion being located radially outward of the radial groove and on an extension of the radial groove;
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