JPH06351192A - 回転翼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転翼装置の翼体の面積を大きく確保すると
共に、ハウジングから支持ボス部やステーをなくして、
回転翼装置の流体送り効率を向上させる。 【構成】 各翼体２の外周端部に一体的に形成される環
状のヨーク４に永久磁石５を設ける一方、ハウジング８
の内周面部にステータコイル１０と磁気検知素子１２を
設け、該磁気検知素子による永久磁石の磁気検知に基づ
いてステータコイルへの電源供給制御を行うことで翼体
を回転せしめるよう構成すると共に、ヨーク側に設けた
支持ローラ６がハウジング内周面に形成されたガイド溝
９を転動することで、ヨークのハウジングへの回転支持
を行うように構成してなる回転翼装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、乗用車等の車両や各種
電気機器等に取付けられる気体、液体を強制送りするた
めの回転翼装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術及び発明が解決しようとする課題】一般に、
この種回転翼装置のなかには、例えばこれが気体を起風
するフアンである場合に、火花の発生を回避する等のた
め、ブラシおよび該ブラシが摺接するコンミテータのな
いブラシレスモータを用いて構成されたものがある。そ
して、このようなブラシレスモータを用いたフアンとし
ては、従来、図８に示す如く、翼体１５が突設されるフ
アンボス部１５ａの内部に、回転子や固定子等を備えた
ブラシレスモータ１６を配設すると共に、翼体（羽根
体）の外周側を囲繞するハウジング（シユラウド）１７
に、フアンボス部およびブラシレスモータが支持される
支持ボス部１７ａをステー１７ｂを介して一体的に形成
していた。しかるにこのものでは、フアンボス部内にブ
ラスレスモータを配するスペースが必要であつて、どう
してもフアンボス部を大径とせざるを得ず、その分翼体
の面積が小さくなつてしまう許りでなく、ステーが送風
路を遮るように設けられることもあつて、送風効率が低
下するという問題があつた。そこで、特開平１−２７８
２４８号公報に示される如く、翼体の外周縁部に永久磁
石を止着すると共に、ハウジングにステータコイル（界
磁コイル）を設けるようにして、モータ部をフアンボス
部内に配設する必要がないようにしたものがある。しか
しながらこのものは、フアンボス部がハウジングに一体
的に形成される支持ボス部に軸受を介して回動自在に軸
支される構成であつて、ファンボス部は、軸受のスペー
スを確保しなければならず小径化に限界があるうえ、支
持ボス部を形成するためのステーが依然として送風路を
遮ることになつて、送風効率の向上は殆ど期待できない
ものであつた。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑みこれらの欠点を一掃することができる回転翼装
置を提供することを目的として創案されたものであつ
て、中心のボス部から外径方向に向けて放射状に突設さ
れた複数の翼体と、各翼体の外周端部に一体的に形成さ
れる環状ヨーク部と、該環状ヨーク部に軸回り方向に所
定間隔を存して一体的に固着される複数の永久磁石と、
該永久磁石に間隙を存して対向するようハウジングに設
けられるステータコイルと、永久磁石の磁気検知をすべ
くハウジングに設けられる磁気検知手段と、該磁気検知
手段の磁気検知に基づいてステータコイルへの電源供給
制御をするための電源供給制御手段とを備え、さらに、
前記環状ヨーク部とハウジングとのあいだには、環状ヨ
ーク部を回転自在に支持するための回転支持手段が介装
されていることを特徴とするものである。

【０００４】そして本発明は、この構成によつて、翼体
の面積を大きく確保すると共に、ハウジングから支持ボ
ス部やステーをなくして、回転翼装置の流体送り効率を
著しく向上できるようにしたものである。

【０００５】

【実施例】次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図面において、１は空気（気体）を強制送りす
るフアンとして用いられる回転翼装置であつて、該回転
翼装置１の翼体２は、小径のボス部２ａから外径方向に
向けて放射状に複数突設されるものであるが、これら各
翼体２の外周端部は、環状の外筒部３によつて一体的に
連結された状態となつている。この外筒部３は、内周側
が溝底部となるよう断面凹溝状に形成されており、該凹
溝３ａの溝底部には環状のヨーク４が一体的に止着され
ている。さらにヨーク４の外周側には、軸回り方向に所
定間隔を存して複数の永久磁石５が固着されている。ま
た、隣接する永久磁石５同志のあいだには、支持ローラ
６が、その外径側端部が凹溝３ａおよび永久磁石５より
も外径側に突出するようにして設けられているが、該支
持ローラ６を自由回動自在に軸承する支軸６ａは、ヨー
ク４の軸芯方向および軸回り方向には移動規制されるが
径方向には移動自在で、かつ板バネ７によつて常時外径
側に向けて付勢された状態で凹溝３ａの側面部に支持さ
れている。

【０００６】一方、８は回転翼装置１のハウジングであ
つて、該ハウジング８の内周面部には、前記支持ローラ
６の凹溝３ａから突出する外径側端部に嵌合して、該支
持ローラ６を、軸芯方向には抜止め支持される状態で軸
回り方向に移動案内する凹溝状のガイド溝９が形成され
ており、該ガイド溝（本発明の移動受体に相当する）９
と前記支持ローラ６（本発明の移動体に相当する）とに
よつて本発明の回転支持手段が構成されている。さら
に、ハウジンク８の内周面部には、コイルに樹脂材をイ
ンサート成形せしめることで形成されたステータコイル
１０が、前記永久磁石５に適宜間隙を存して対向するよ
う組込まれているが、該ステータコイル１０から引出さ
れるリード線（図示せず）は、ハウジング８の一側部に
設けられた制御部１１に接続されていて電源供給の制御
が成されるように構成されている。つまり、ハウジング
８の内周面部には、永久磁石５の位置を磁気的に検知す
る磁気検知素子１２が設けられているが、該磁気検知素
子１２も前記制御部１１に電気的に接続されており、そ
して制御部１１は、磁気検知素子１２の永久磁石位置検
知に基づいてステータコイル１０に対する電流印加の切
換え制御を行うようになつており、これによつて永久磁
石５とステータコイル１０とのあいだに磁気エネルギー
を生ぜしめて回転トルクを発生するように構成されてい
る。尚、図中、１３はハウジング８と外筒部３とのあい
だをシールする防水用のシール材である。

【０００７】叙述の如く構成された本発明の実施例にお
いて、前述したように、翼体２の外周側に一体的に形成
されたヨーク４に固着された永久磁石５の位置検知に基
づいて、ハウジング８側に設けられたステータコイル１
０に対する電流印加の切換え制御が行われ、これによつ
て永久磁石５とステータコイル１０とのあいだに回転ト
ルクが生じて翼体２が回転することになる。

【０００８】この様に本発明が実施されたものにあつて
は、永久磁石５を翼体２の外周部に設ける一方、ステー
タコイル１０をハウジンク８の内周面部に設けて、翼体
２のボス部２ａにモータ部の配設スペースを確保する必
要をなくし、その分、翼体２の面積を大きくし得て送風
効率の向上を計れるものであるが、この場合、翼体２
は、ヨーク４側に設けた支持ローラ６がハウジング８の
内周面部に形成されたガイド溝９に軸回り方向に移動案
内される状態で回転することになる。この結果、翼体２
のハウジング８に対する回転支持は、翼体２外周部の支
持ローラ６とハウジング８内周面部のガイド溝９とによ
つて成されることになつて、従来のように翼体２を回転
支持するための支持ボス部やステーをハウジング８に形
成したり、ボス部２ａに軸受のスペースを確保したりす
る必要が全くなくなつて、送風路を遮る障害物のないハ
ウジング構造とすることができると共に、ボス部２ａを
各翼体２の基部が止着されるに足るだけの可及的に小径
のものとすることができ、翼体２の面積を大きく確保で
きることになつて、送風効率を著しく向上させることが
できる。

【０００９】しかも、前記支持ローラ６は、板バネ７に
よつて外径方向に常時付勢された状態となつているた
め、支持ローラ６とハウジング８のガイド溝９とのあい
だにガタの生じない円滑な回転が行われることになる。
さらに、回転側の外周端に設けられる支持ローラ６およ
び永久磁石５と、固定側のハウジング８内周面部とのあ
いだには殆ど間隙がないため、より一層の送風効率の向
上を達成できることになる。

【００１０】さらにこのものにおいて、永久磁石５は環
状のヨーク４の外周面に、またステータコイル１０はハ
ウジング８の内周面部にそれぞれ配設されるため、これ
ら永久磁石５およびステータコイル１０の配設スペース
を、翼体２の外周寸法に略相当する分だけ確保すること
ができ、もつて永久磁石５およびステータコイル１０を
大きなものとすることができるうえ、翼体外周にトルク
発生部があつてモーメント的に有利で、しかも、翼体外
周部が重量物となつて機能して大きな回転慣性を確保で
きることとが相俟つて、回転トルクの高い強力な回転翼
装置１を提供できる。

【００１１】そのうえこのものでは、シール材１３によ
つて固定側のハウジング８と回転側の外筒部３とのあい
だがシールされているため、両者間に設けられるヨーク
４、永久磁石５等のモータ部を構成する部材の防水が確
実になされることになつて、信頼性の高いものとするこ
とができる。

【００１２】尚、本発明は上記実施例に限定されないこ
とは勿論であつて、気体に限定されず液体、粘性体、粉
体等の各種流体に用いることができ、またヨーク４をハ
ウジング８に回転自在に支持するための回転支持手段と
しては、種々の手段を採用することができ、例えば、ヨ
ークの外周部に摺動体を一体的に設け、該摺動体がハウ
ジング内周のガイド溝を摺動するようにしても良い。ま
た、ハウジング内周側に摺動体や支持ローラを設け、ヨ
ーク外周側にこれら摺動体や支持ローラを受ける凹溝を
形成したものであつても良いものである。さらに、図６
に示される第二実施例のように、外筒部１８の凹溝内に
ハウジング１９の内周側部を遊嵌し、互いに対向する外
筒部１８の内側面とハウジング１９の外側面とのあいだ
をボールやローラ等の転動軸受体２０を介して移動自在
に軸承したものであつてもよい。またさらに、支持ロー
ラ６を外径側に付勢するための付勢手段は、前記実施例
の板バネ７だけでなく種々のものを採用できるが、例え
ば図７に示すような板バネ１４であつても良い。

【００１３】

【作用効果】以上要するに、本発明は叙述の如く構成さ
れたものであるから、各翼体の外周端部に一体的に形成
される環状ヨーク部に永久磁石を設ける一方、ハウジン
クの内周面部にステータコイルを設け、これによつて翼
体のボス部にモータ部の配設スペースを確保する必要を
なくして、その分、翼体の面積を大きくできるものであ
るが、この場合、環状ヨーク部のハウジングに対する回
転支持は、環状ヨーク部とハウジングのあいだに形成さ
れる回転支持手段によつて成されることになる。この結
果、従来のようにハウジングに翼体を回転支持するため
の支持ボス部やステーを形成したり、翼体ボス部に軸受
のスペースを確保したりする必要が全くなくなつて、流
体路を遮る障害物のないハウジング構造とすることがで
きると共に、ボス部を各翼体の基部が止着されるに足る
だけの可及的に小径のものとすることができ、翼体の面
積を大きく確保できることになつて、流体送り効率を著
しく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】回転翼装置の正面断面図である。

【図２】図１のＸ−Ｘ断面図である。

【図３】図１のＹ−Ｙ断面図である。

【図４】支持ローラ部の拡大図である。

【図５】板バネの斜視図である。

【図６】第二実施例を示す要部断面図である。

【図７】（Ａ）は他例を示す板バネの斜視図、（Ｂ）は
該板バネに支持ローラを組付けた斜視図である。

【図８】（Ａ）は従来例を示すフアンの斜視図、（Ｂ）
は従来例を示すハウジングの背面図である。

【符号の説明】

１ 回転翼装置 ２ 翼体 ２ａ ボス部 ４ ヨーク ５ 永久磁石 ６ 支持ローラ ８ ハウジング ９ ガイド溝 １０ ステータコイル １１ 制御部 １２ 磁気検知素子

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心のボス部から外径方向に向けて放射
   状に突設された複数の翼体と、各翼体の外周端部に一体
   的に形成される環状ヨーク部と、該環状ヨーク部に軸回
   り方向に所定間隔を存して一体的に固着される複数の永
   久磁石と、該永久磁石に間隙を存して対向するようハウ
   ジングに設けられるステータコイルと、永久磁石の磁気
   検知をすべくハウジングに設けられる磁気検知手段と、
   該磁気検知手段の磁気検知に基づいてステータコイルへ
   の電源供給制御をするための電源供給制御手段とを備
   え、さらに、前記環状ヨーク部とハウジングとのあいだ
   には、環状ヨーク部を回転自在に支持するための回転支
   持手段が介装されていることを特徴とする回転翼装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、回転支持手段は、環
   状ヨーク部の外周部に設けられる移動体と、該移動体を
   軸芯方向には抜止め支持される状態で軸回り方向に移動
   案内せしめるべくハウジング内周部に形成される移動受
   体とで構成してあることを特徴とする回転翼装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、移動体は、環状ヨー
   ク部の外周部に回転自在に軸支される複数の回転体であ
   り、移動受体は、回転体が転動する凹溝であることを特
   徴とする回転翼装置。
4. 【請求項４】 請求項２において、移動体は、環状ヨー
   ク部の外周部に設けられる摺動体であり、移動受体は、
   摺動体が摺動する凹溝であることを特徴とする回転翼装
   置。
5. 【請求項５】 請求項２において、移動体は、環状ヨー
   ク部の外周部に形成される凹溝であり、移動受体は、凹
   溝を転動する複数の回転体であることを特徴とする回転
   翼装置。