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公開番号2021055570
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210408
出願番号2019177235
出願日20190927
発明の名称送風装置
出願人日本電産株式会社
代理人特許業務法人 佐野特許事務所
主分類F04D 29/70 20060101AFI20210312BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】モータの防塵機能を向上させた送風装置を提供する。
【解決手段】ステータを有する固定子と、上下に延びる中心軸を中心として回転し、前記ステータと径方向に対向する回転子3と、を有するモータを備え、前記固定子は、径方向に延びるベース211を有し、前記回転子は、インペラ31を有し、前記回転子は、前記ベースよりも軸方向上方で前記ベースと隙間を空けて回転し、前記隙間は、第1の隙間S1と、第2の隙間S2と、を有し、前記第1の隙間および前記第2の隙間は、前記回転子と前記ベースとが軸方向に対向して形成され、前記第2の隙間は、前記第1の隙間の径方向外側に前記第1の隙間と連続し、前記第2の隙間は、径方向の最も外側に位置し、前記第1の隙間の軸方向長さは、前記第2の隙間の軸方向長さよりも狭い、送風装置1としている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項1】
ステータを有する固定子と、
上下に延びる中心軸を中心として回転し、前記ステータと径方向に対向する回転子と、
を有するモータを備え、
前記固定子は、径方向に延びるベースを有し、
前記回転子は、インペラを有し、
前記回転子は、前記ベースよりも軸方向上方で前記ベースと隙間を空けて回転し、
前記隙間は、第1の隙間と、第2の隙間と、を有し、
前記第1の隙間および前記第2の隙間は、前記回転子と前記ベースとが軸方向に対向して形成され、
前記第2の隙間は、前記第1の隙間の径方向外側に前記第1の隙間と連続し、
前記第2の隙間は、径方向の最も外側に位置し、
前記第1の隙間の軸方向長さは、前記第2の隙間の軸方向長さよりも狭い、送風装置。
続きを表示(約 1,700 文字)【請求項2】
前記第2の隙間は、前記回転子の軸方向下方の面である回転子下面と、前記ベースの軸方向上方の面であるベース上面と、が対向して形成され、
前記回転子下面および前記ベース上面は、径方向に延びる、請求項1に記載の送風装置。
【請求項3】
前記回転子下面と前記ベース上面とは、平行である、請求項2に記載の送風装置。
【請求項4】
前記ベースは、前記ベースの上面から軸方向上方に延びるベース壁部を有し、
前記第1の隙間は、前記回転子と前記ベース壁部の上面とが対向して形成される、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の送風装置。
【請求項5】
前記回転子は、前記回転子の下面から軸方向下方に延びる回転子壁部を有し、
前記第1の隙間は、前記回転子壁部の下面と前記ベースとが対向して形成される、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の送風装置。
【請求項6】
前記ベースは、前記ベースの上面から軸方向上方に延びるベース壁部を有し、
前記回転子は、前記回転子の下面から軸方向下方に延びる回転子壁部を有し、
前記第1の隙間は、前記ベース壁部の上面と前記回転子壁部の下面とが対向して形成される、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の送風装置。
【請求項7】
前記ベース壁部は、径方向外側に前記ベースの上面から軸方向上方に延びるベース外壁面を有し、
前記回転子壁部は、径方向外側に前記回転子の下面から軸方向下方に延びる回転子外壁面を有し、
前記ベース外壁面の軸方向上端と前記回転子外壁面の軸方向下端との径方向位置は同じである、請求項6に記載の送風装置。
【請求項8】
前記ベース壁部は、径方向外側に前記ベースの上面から軸方向上方に延びるベース外壁面を有し、
前記回転子壁部は、径方向外側に前記回転子の下面から軸方向下方に延びる回転子外壁面を有し、
前記ベース外壁面と前記回転子外壁面との少なくとも一方の延びる方向は、軸方向に平行である、請求項6または請求項7に記載の送風装置。
【請求項9】
前記ベース外壁面の延びる方向が軸方向に平行であり、前記ベース外壁面と前記ベースの上面とがなす角度は、90度以下である、請求項8に記載の送風装置。
【請求項10】
前記回転子外壁面の延びる方向が軸方向に平行であり、前記回転子外壁面と前記回転子の上面とがなす角度は、90度以下である、請求項8または請求項9に記載の送風装置。
【請求項11】
前記ベースは、前記ベース壁部の壁面に接続されて前記ベース壁部の軸方向下方且つ径方向外側に位置し、前記ベースの下面から軸方向上方へ延びる下方壁部を有する、請求項6から請求項10のいずれか1項に記載の送風装置。
【請求項12】
前記回転子は、前記回転子壁部の壁面に接続されて前記回転子壁部の軸方向上方且つ径方向外側に位置し、前記回転子の上面から軸方向下方へ延びる上方壁部を有する、請求項6から請求項11のいずれか1項に記載の送風装置。
【請求項13】
前記第1の隙間の軸方向中心位置は、前記第2の隙間の軸方向中心位置と一致する、請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の送風装置。
【請求項14】
前記回転子は、前記インペラが径方向外側に固定されるハブを有し、
前記インペラは、前記インペラの下面から軸方向下方に延びるインペラ壁部を有し、
前記インペラ壁部は、径方向外側に前記インペラの下面から軸方向下方へ延びるインペラ壁面を有し、
前記ハブは、
前記インペラの内周面と径方向に対向する外周面を有する筒状部と、
前記インペラ壁部の軸方向下方において前記インペラ壁面よりも径方向外側に前記外周面から突出する突出部と、
を有し、
前記第1の隙間は、前記突出部の下面と前記ベース壁部の上面とが軸方向に対向して形成される、請求項4に記載の送風装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、送風装置に関する。
続きを表示(約 4,400 文字)【背景技術】
【0002】
従来、送風装置は、回転子と固定子とを有するモータを備える。回転子は、インペラを有する。固定子は、ステータとベースとを有する。このような送風装置として、インペラはベースとの間に隙間を空けて回転可能であり、当該隙間によっていわゆるラビリンス構造を形成する送風装置が知られている。これにより、気流により外部からラビリンス構造へ入り込んだ塵が、回転子とベースとの間に挟まれた空間における内部側に入り込むことを抑制する(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2011−47387号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
現状、上記ラビリンス構造を用いた防塵機能のさらなる改善が望まれている。
【0005】
上記状況に鑑み、本発明は、防塵機能を向上させた送風装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の例示的な送風装置は、ステータを有する固定子と、上下に延びる中心軸を中心として回転し、前記ステータと径方向に対向する回転子と、を有するモータを備える。前記固定子は、径方向に延びるベースを有する。前記回転子は、インペラを有する。前記回転子は、前記ベースよりも軸方向上方で前記ベースと隙間を空けて回転する。前記隙間は、第1の隙間と、第2の隙間と、を有する。前記第1の隙間および前記第2の隙間は、前記回転子と前記ベースとが軸方向に対向して形成される。前記第2の隙間は、前記第1の隙間の径方向外側に前記第1の隙間と連続する。前記第2の隙間は、径方向の最も外側に位置する。前記第1の隙間の軸方向長さは、前記第2の隙間の軸方向長さよりも狭い。
【発明の効果】
【0007】
本発明の例示的な送風装置によれば、防塵機能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1は、本発明の例示的な実施形態に係る送風装置の斜視図である。
図2は、本発明の例示的な実施形態に係る送風装置の断面斜視図である。
図3は、送風装置に設けられるラビリンス構造の第1実施形態を示す一部を拡大した拡大断面図である。
図4は、ラビリンス構造の第2実施形態を示す一部を拡大した拡大断面図である。
図5は、ラビリンス構造の第3実施形態を示す一部を拡大した拡大断面図である。
図6は、ラビリンス構造の第4実施形態を示す一部を拡大した拡大断面図である。
図7は、ラビリンス構造の第5実施形態を示す一部を拡大した拡大断面図である。
図8は、ラビリンス構造の第6実施形態を示す一部を拡大した拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書では、後述する中心軸C1の延びる方向を「上下方向」とする。但し、この「上下方向」は、実際の機器に組み込まれたときの上下方向を示すものではない。また、中心軸C1を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸C1を中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。
【0010】
<1.送風装置の全体構成>
図1は、本発明の例示的な実施形態に係る送風装置1の斜視図である。また、図2は、本発明の例示的な実施形態に係る送風装置1の断面斜視図である。なお、図2は、図1において、中心軸C1を含む切断面により上下方向に切断した状態を示す。
【0011】
送風装置1は、遠心ファンである。送風装置1は、例えば、PC(パーソナルコンピュータ)に搭載され、PCの筐体内部の機器の冷却に利用される。
【0012】
送風装置1は、モータMを有する。モータMは、固定子2と、回転子3と、を有する。固定子2は、下ハウジング部21と、ステータ22と、軸部材23と、キャップ24と、を有する。回転子3は、インペラ31と、ハブ32と、マグネット33と、を有する。回転子3は、中心軸C1を中心として回転可能である。
【0013】
下ハウジング部21は、ベース211と、軸受保持部212と、第1周壁部213と、第2周壁部214と、を有する。ベース211と、軸受保持部212と、第1周壁部213と、第2周壁部214と、は、樹脂等により単一の部材で形成される。
【0014】
ベース211は、径方向に拡がる板状部材である。すなわち、固定子2は、径方向に延びるベース211を有する。ベース211は、インペラ3の下方を覆う。第1周壁部213および第2周壁部214は、ベース211の周縁から上方に延び、周方向に間隔を空けて配置される。
【0015】
送風装置1は、不図示の上ハウジング部を有する。上ハウジング部は、下ハウジング部21の上方に配置される。上ハウジング部は、インペラ31の上方を覆う。上ハウジング部と下ハウジング部21とで囲まれる空間にインペラ31は収容される。
【0016】
軸受保持部212は、ベース211の径方向中央位置に配置される。軸受保持部212は、第1筒状部212Aと、第2筒状部212Bと、第3筒状部212Cと、を有する。第1筒状部212A、第2筒状部212B、および第3筒状部212Cは、いずれも中心軸C1を中心とした筒状に形成される。
【0017】
第2筒状部212Bは、第1筒状部212Aの上方に配置される。第2筒状部212Bの内径は、第1筒状部212Aの内径よりも長い。第1段差面DS1は、第1筒状部212Aの軸方向に延びる内周面の上端から径方向外側に拡がって円環状に形成される。
【0018】
第2筒状部212Bの外径は、第1筒状部212Aの外径よりも短い。第2段差面DS2は、第1筒状部212Aの軸方向に延びる外周面の上端から径方向内側に拡がって円環状に形成される。第2段差面DS2は、第1段差面DS1より径方向外側に配置される。
【0019】
第3筒状部212Cは、第2筒状部212Bの上方に配置される。第3筒状部212Cの内径は、第2筒状部212Bの内径よりも長い。第3段差面DS3は、第2筒状部212Bの軸方向に延びる内周面の上端から径方向外側に拡がって円環状に形成される。第3筒状部212Cの外径は、第2筒状部212Bの外径と等しい。
【0020】
軸受としてのスリーブ4は、中心軸C1を中心とする円筒状である。スリーブ4は、第2筒状部212B内に挿入される。スリーブ4の外周面は、第2筒状部212Bの内周面と接触する。スリーブ4の下面が第1段差面D1に接触することにより、スリーブ4は軸受保持部212に保持される。
【0021】
軸部材23は、円板部23Aと、軸部23Bと、を有する。軸部23Bは、円板部23Aの径方向中央位置から上方へ突出する。円板部23Aは、スリーブ4の下面に設けられ、軸方向上方に凹む凹部4Aに収容される。軸部23Bは、スリーブ4の内周面の径方向内側に配置される。
【0022】
円板状のキャップ24は、スリーブ4の凹部4Aに固定され、円板部23Aの下方を覆う。
【0023】
ハブ32は、蓋部32Aと、外側壁部32Bと、内側壁部32Cと、軸受部32Dと、を有する。蓋部32Aは、円板状である。外側壁部32Bは、蓋部32Aの周縁から下方へ突出して円筒状に形成される。内側壁部32Cは、蓋部32Aの周縁より径方向内側から下方へ突出して円筒状に形成される。軸受部32Dは、蓋部32Aの径方向中央位置から下方へ突出して円柱状に形成される。
【0024】
軸受部32Dは、下端から上方へ向けて柱状に凹む柱状凹部32D1を有する。軸部材23の軸部23Bは、柱状凹部32D1に挿入される。内側壁部32Cは、第3筒状部212Cとスリーブ4とで挟まれる円筒状の空間に挿入される。
【0025】
ステータ22は、中心軸C1を中心とする環状を有し、軸受保持部212の外周面に固定される。ステータ22は、ステータコア221と、不図示のインシュレータと、コイル222と、を有する。ステータコア221は、薄板状の電磁鋼板が軸方向に積層されて構成される。インシュレータは、ステータコア221の表面を被覆する絶縁体である。コイル222は、インシュレータに対して導線が巻き付けられて形成される。
【0026】
マグネット33は、円筒状であり、ハブ32の外側壁部32Bの内周面に固定される。マグネット33は、ステータ22の径方向外側に配置され、ステータ22と径方向に対向する。
【0027】
すなわち、送風装置1は、ステータ22を有する固定子2と、上下に延びる中心軸C1を中心として回転し、ステータ22と径方向に対向する回転子3と、を有するモータMを備える。
【0028】
インペラ31は、インペラカップ311と、複数の羽根312と、を有する。インペラカップ311は、軸方向に貫通する貫通穴311Aを有する。外側壁部32Bは、貫通穴311Aに嵌る。インペラカップ311は、外側壁部32Bに対して圧入または接着などにより固定される。すなわち、回転子3は、インペラ31が径方向外側に固定されるハブ32を有する。インペラカップ311の外周面は、下方へ向かうにしたがって径が大きくなる。
【0029】
インペラ31は、モータMの駆動により、軸方向上方から視て中心軸C1を中心として時計回りに回転する。複数の羽根312は、インペラカップ311の外周端部に固定され、周方向に並んで配置される。羽根312の外周端は、羽根312の内周端よりも回転方向後方に配置される。これにより、羽根312は、径方向に対して傾斜している。
【0030】
モータMの駆動によりインペラ31が回転すると、不図示の上記上ハウジング部に設けられる吸気口から隣り合う羽根312の間の内周側端部に空気が取り込まれる。取り込まれた空気は、隣り合う羽根312の間を通って径方向外側に向かって加速され、インペラ31の径方向外側に吹き出される。
(【0031】以降は省略されています)

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