特許 6348896 ロータ及びそのロータを備えたファン装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6348896

(24)【登録日】2018年6月8日

(45)【発行日】2018年6月27日

(54)【発明の名称】ロータ及びそのロータを備えたファン装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 7/14 20060101AFI20180618BHJP

   F04D 25/08 20060101ALI20180618BHJP

   F04D 29/28 20060101ALI20180618BHJP

   F04D 29/66 20060101ALI20180618BHJP

   F04D 29/00 20060101ALI20180618BHJP

【ＦＩ】

   H02K7/14 A

   F04D25/08 302E

   F04D29/28 N

   F04D29/66 M

   F04D29/00 B

   F04D29/28 J

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-232917(P2015-232917)

(22)【出願日】2015年11月30日

(65)【公開番号】特開2017-103843(P2017-103843A)

(43)【公開日】2017年6月8日

【審査請求日】2017年4月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000114215

【氏名又は名称】ミネベアミツミ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100144048

【弁理士】

【氏名又は名称】坂本 智弘

(74)【代理人】

【識別番号】100186679

【弁理士】

【氏名又は名称】矢田 歩

(74)【代理人】

【識別番号】100189186

【弁理士】

【氏名又は名称】大石 敏弘

(72)【発明者】

【氏名】関 徹也

(72)【発明者】

【氏名】松原 真朗

【審査官】 土田 嘉一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−２７５４８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２７８６９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ ７／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シャフトと、
前記シャフトの外周面のうち軸方向における一方側に固定されているブッシュと、
前記ブッシュの外周面に固定され、前記シャフトの外周面の一部を覆うロータヨークと、を含み、
前記ロータヨークは、
少なくとも前記シャフトの軸方向にほぼ平行に設けられる円筒状の側壁部と、
前記側壁部の一方側に設けられ、中央に孔を有する円形状の外径の天面部と、を備えており、
前記天面部は、少なくとも前記軸方向にほぼ直交する複数の円環状の平面部が、前記シャフトに近い側ほど前記側壁部の他方側の開口から離れる側に位置する段差形状にされており、
前記複数の平面部が２つの平面部からなり、
前記ロータヨークは、径方向外側に位置する前記平面部の内周部から径方向内側に位置する前記平面部の外周部に繋がれており、径方向内側に位置する前記平面部に向かって前記側壁部の前記開口から離れるように傾斜する傾斜接続部を備え、
径方向内側の前記平面部の前記シャフト側端部である前記天面部の前記孔の縁部から前記傾斜接続部の径方向の中間位置までの幅と、前記傾斜接続部の径方向の中間位置から径方向外側の前記平面部の外周部までの幅と、がほぼ等しいロータ。

【請求項2】

前記ロータヨークは、前記側壁部の一方側の端部から前記天面部の外周部に繋がり、前記天面部側ほど前記側壁部の前記開口から離れるように傾斜する傾斜部を備えている請求項１に記載のロータ。

【請求項3】

前記シャフトの表面から径方向内側に位置する前記平面部の前記シャフト側端部までの幅と、径方向内側の前記平面部の前記シャフト側端部から前記傾斜接続部の径方向の中間位置までの幅と、前記傾斜接続部の径方向の中間位置から径方向外側の前記平面部の外周部までの幅と、がほぼ等しい請求項１又は２に記載のロータ。

【請求項4】

前記ブッシュの前記天面部を受ける鍔部の外径が、径方向内側の前記平面部の外径以下であり、
前記鍔部の前記天面部を受ける受面の反対側に位置する裏面が、径方向外側に位置する前記平面部の前記側壁部の開口側を向く内面とほぼ面一とされている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のロータ。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のロータと、
前記ロータの前記ロータヨークに設けられたインペラと、を備え、
前記インペラが、前記ロータによって回転するファン装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はロータ及びそのロータを備えたファン装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、円筒部を有するカップ形状であり、該カップ縁部分から外周方向に延出するフランジを備える金属製ハブと、前記円筒部の回転軸を軸中心として前記フランジの外周位置に配置される複数の樹脂製羽根と、前記複数の樹脂製羽根を支持するとともに、前記フランジが埋め込まれて該フランジを保持する樹脂製環状部とを備えるインペラと、前記インペラを回転させるモータ部とを備えた遠心ファンが知られている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２―２１５０９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１のようなカップ形状のハブ（ロータヨーク）の場合、組立精度などの要因で触れ回りが起きるとロータヨークの振動が大きくなる場合があり、その結果、ファン装置の振動が大きくなるという問題がある。

【0005】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ロータヨークの振動が大きくなるのを抑制したロータ及びそのロータを備えたファン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】

本発明は、上記目的を達成するために、以下の構成によって把握される。
（１）本発明のロータは、シャフトと、前記シャフトの外周面のうち軸方向における一方側に固定されているブッシュと、前記ブッシュの外周面に固定され、前記シャフトの外周面の一部を覆うロータヨークと、を含み、前記ロータヨークは、少なくとも前記シャフトの軸方向にほぼ平行に設けられる円筒状の側壁部と、前記側壁部の一方側に設けられ、中央に孔を有する円形状の外径の天面部と、を備えており、前記天面部は、少なくとも前記軸方向にほぼ直交する複数の円環状の平面部が、前記シャフトに近い側ほど前記側壁部の他方側の開口から離れる側に位置する段差形状にされている。

【0007】

（２）上記（１）の構成において、前記ロータヨークは、前記側壁部の一方側の端部から前記天面部の外周部に繋がり、前記天面部側ほど前記側壁部の前記開口から離れるように傾斜する傾斜部を備えている。

【0008】

（３）上記（１）又は（２）の構成において、前記複数の平面部における各々の外周縁と内周縁との距離がほぼ等しい。

【0009】

（４）上記（１）から（３）のいずれか１つの構成において、前記複数の平面部が２つの平面部からなる。

【0010】

（５）上記（４）の構成において、前記ロータヨークは、径方向外側に位置する前記平面部の内周部から径方向内側に位置する前記平面部の外周部に繋がれており、径方向内側に位置する前記平面部に向かって前記側壁部の前記開口から離れるように傾斜する傾斜接続部を備え、径方向内側の前記平面部の前記シャフト側端部である前記天面部の前記孔の縁部から前記傾斜接続部の径方向の中間位置までの幅と、前記傾斜接続部の径方向の中間位置から径方向外側の前記平面部の外周部までの幅と、がほぼ等しい。

【0011】

（６）上記（５）の構成において、前記シャフトの表面から径方向内側に位置する前記平面部の前記シャフト側端部までの幅と、径方向内側の前記平面部の前記シャフト側端部から前記傾斜接続部の径方向の中間位置までの幅と、前記傾斜接続部の径方向の中間位置から径方向外側の前記平面部の外周部までの幅と、がほぼ等しい。

【0012】

（７）上記（４）の構成において、前記ロータヨークは、径方向外側に位置する前記平面部の内周部と径方向内側に位置する前記平面部の外周部との間を繋ぐ前記軸方向にほぼ平行に延びる接続部を備えている。

【0013】

（８）上記（４）から（７）のいずれか１つの構成において、前記ブッシュの前記天面部を受ける鍔部の外径が、径方向内側の前記平面部の外径以下であり、前記鍔部の前記天面部を受ける受面の反対側に位置する裏面が、径方向外側に位置する前記平面部の前記側壁部の内面とほぼ面一とされている。

【0014】

（９）本発明のファン装置は、上記（１）から（８）のいずれか１つの構成を備えるロータと、前記ロータの前記ロータヨークに設けられたインペラと、を備え、前記インペラが、前記ロータによって回転する。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、ロータヨークの振動が大きくなるのを抑制したロータ及びそのロータを備えたファン装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明に係る実施形態のファン装置の断面図である。

【図2】本発明に係る実施形態のロータとインペラだけを示す断面図である。

【図3】本発明に係る実施形態のロータヨークとの比較を行うための従来型のロータヨークの場合の図２に対応する断面図である。

【図4】本発明に係る実施形態のロータヨークの平面部の幅と振動との関係を調べる計算機シミュレーションの内容を説明するための図であり、（ａ）は計算条件を説明するためのロータの断面図であり、（ｂ）は計算機シミュレーションの結果を示す表である。

【図5】本発明に係る実施形態のロータヨークの天面部の孔の直径変化と振動との関係を調べる計算機シミュレーションの内容を説明するための図であり、（ａ）は計算条件を説明するためのロータの断面図であり、（ｂ）は計算機シミュレーションの結果を示す表である。

【図6】比較例のファン装置と実施例のファン装置のロータヨークの違いを説明するためのロータの断面図である。

【図7】本発明に係る実施形態の天面部の傾斜接続部を軸方向に延びる接続部とした場合を示す図である。

【図8】本発明に係る実施形態のロータをステータに近づけるための構成を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という)を、添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。

【0018】

図１は、本発明に係る実施形態のロータ１０を備えたファン装置１の断面図であり、以下、このファン装置１の説明と併せて本発明に係る実施形態のロータ１０についても説明を行う。

【0019】

図１では、遠心ファンであるファン装置１の場合を示しているが、本発明に係るファン装置１は、遠心ファンに限定される必要はなく、例えば、軸流ファンであってもよい。
図１に示すように、ファン装置１は、ロータ１０と、ステータ２０と、インペラ３０と、ケース４０と、を備えている。

【0020】

ケース４０は、中央に空気を吸込むための開口４１ａを有する上ケース４１と、上ケース４１と離間して設けられる下ケース４２と、を備え、上ケース４１と下ケース４２の離間している部分にインペラ３０が配置されている。

【0021】

そして、インペラ３０がロータ１０によって回転することで開口４１ａから空気が吸い込まれ、吸込まれた空気は、上ケース４１と下ケース４２の間の離間している部分から横方向に排出される。

【0022】

また、下ケース４２の中央には、軸受ハウジング４３が固定されており、この軸受ハウジング４３の外周にステータ２０が設けられている。
なお、下ケース４２と軸受ハウジング４３を別部品として下ケース４２に軸受ハウジング４３を取付けるようにしてもよいが、軸受ハウジング４３をインサート部材としてインサート成形で下ケース４２と一体にするようにしてもよく、また、射出成形などではじめから下ケース４２と軸受ハウジング４３を一体成形するようにしてもよい。

【0023】

一方、ロータ１０は、シャフト１１と、シャフト１１の外周面のうち軸方向における一方側に固定されているブッシュ１２と、ブッシュ１２の外周面に固定され、シャフト１１の外周面の一部を覆うカップ状のロータヨーク１３と、ロータヨーク１３の内側に固定されているロータマグネット１４と、を含んでいる。

【0024】

そして、ステータ２０がカップ状のロータヨーク１３の内側に位置するようにし、シャフト１１が軸受ハウジング４３に設けられた一対の軸受４３ａ、４３ｂに回転可能に支持されることで、ステータ２０に対してロータ１０が回転可能になっている。

【0025】

また、ロータヨーク１３の外周にインペラ３０が位置するように、ロータヨーク１３のフランジ部１３ａにインペラ３０が図示しないカシメ構造でカシメ固定されている。
なお、ロータヨーク１３に対するインペラ３０の固定はカシメ固定に限定される必要はなく、接着固定やネジ固定など適宜の固定方法で固定を行うようにしてもよい。

【0026】

図２は、ロータ１０とインペラ３０だけを図示した断面図である。
図２に示すように、ロータヨーク１３は、シャフト１１の軸方向にほぼ平行に設けられる円筒状の側壁部１３１と、側壁部１３１の一方側（図上側）に設けられ、中央に孔１３ｂを有する円形状の外径の天面部１３２と、側壁部１３１の一方側（図上側）の端部から天面部１３２の外周部に繋がり、天面部１３２側ほど側壁部１３１の開口１３ｃから離れるように傾斜する傾斜部１３３と、を備えている。

【0027】

なお、傾斜部１３３を設けないで、側壁部１３１を一方側（図上側）に長くして、側壁部１３１を一方側（図上側）の端部と天面部１３２を直接つなげるようにしてもよいが、そのようにするとインペラ３０の開口３１とロータヨーク１３との間の隙間が狭くなる。
そうすると、インペラ３０への空気の取込が行い難くなることから、本実施形態のように傾斜部１３３を設けるようにするのが好適である。

【0028】

一方、ロータヨーク１３内にステータ２０（図示せず）が配置されることを考えると、傾斜部１３３の傾斜角度を小さくすることが難しい。
このため、傾斜部１３３を延長するようにして傾斜部１３３がブッシュ１２に固定されるようにすることも可能であるが、そうすると、天面部１３２を設ける場合に比べ、ロータヨーク１３がシャフト１１の軸方向に長いものとなってしまいファン装置１が大型化してしまうため好ましくない。
したがって、ロータヨーク１３は、側壁部１３１、天面部１３２及び傾斜部１３３を備えるものが好ましい。

【0029】

また、天面部１３２は、シャフト１１の軸方向にほぼ直交する複数の円環状の平面部１３２ａ、１３２ｂと、その複数の平面部１３２ａ、１３２ｂの間を繋ぐ傾斜接続部１３２ｃと、を備えており、平面部１３２ａ、１３２ｂ及び傾斜接続部１３２ｃからなる天面部１３２は段差形状になっている。

【0030】

より具体的には、天面部１３２は、平面部１３２ａ、１３２ｂが、シャフト１１に近い側ほど側壁部１３１の他方側（図下側）の開口１３ｃから離れる側に位置するとともに、径方向内側に位置する平面部１３２ａに向かって側壁部１３１の開口１３ｃから離れるように傾斜している傾斜接続部１３２ｃが、径方向外側に位置する平面部１３２ｂの内周部から径方向内側に位置する平面部１３２ａの外周部を繋ぐ構成になっている。

【0031】

ただし、天面部１３２に設けられる平面部の数は、本実施形態のように、２つに限定される必要はなく、天面部１３２の径方向の大きさに応じて多くしてもよい。
また、平面部１３２ａ、１３２ｂの間を繋ぐ部分は、本実施形態のように、傾斜した傾斜接続部１３２ｃとする必要はなく、例えば、図７に示すように、平面部１３２ａの外周部の径方向の位置と平面部１３２ｂの内周部の径方向の位置を合わせるようにして、平面部１３２ａと平面部１３２ｂとの間をシャフト１１の軸方向にほぼ平行に延びる接続部１３２ｄで接続するようにしてもよい。

【0032】

図３を参照しながら、以上のようなロータヨーク１３の形状とすることでロータヨーク１３の振動が抑制できることについて説明する。
図３は、本実施形態のロータヨーク１３の場合と比較を行うための断面図である。

【0033】

図３に示すロータヨーク１５は、先に示した従来技術のロータヨーク（金属製ハブ）と同じ構造の場合を示しており、側壁部１５１、天面部１５２及び傾斜部１５３を備える点では、本実施形態のロータヨーク１３と同じである。

【0034】

しかしながら、図３に示すロータヨーク１５は、天面部１５２が１つの平面部で構成されており、本実施形態のロータヨーク１３のように複数の平面部１３２ａ、１３２ｂを設け、平面部１３２ｂよりも平面部１３２ａを側壁部１３１の開口１３ｃから離れる側に位置させるようにした段差形状でない点が異なる。
なお、図２と図３は、ロータヨークの形状以外の点では同じである。

【0035】

ここで、図３に示すインペラ３０を回転させるようにロータ１１０を回転させると、インペラ３０が送り出す空気やインペラ３０の重量などの関係から、回転軸方向（図上下方向）で見た位置で、インペラ３０のほぼ中央の位置に、矢印Ａで示すように、遠心力のために回転軸に直交する方向の力がかかることになる。

【0036】

そして、ロータヨーク１５の側壁部１５１に対しては、図３に矢印Ａで示すとおり、その力は、主に回転軸に直交する方向だけの力として作用するが、側壁部１５１が回転軸に直交する方向に引っ張られる力は、傾斜部１５３及び天面部１５２に対しては、力のかかる方向が、そのままの状態で伝達されず、回転軸方向の力の成分も有する状態で傾斜部１５３及び天面部１５２に対して伝達される。

【0037】

そして、最も回転軸方向の力が強く作用するのは、その力の方向に直交する平面になっている天面部１５２の部分に対してであり、取付精度の影響で触れ回りがある場合には、天面部１５２を振動させるような不規則な回転軸方向の力が加わることになり、この結果、ロータヨーク１５自体が振動を起こすことになる。

【0038】

一方、図２を参照して説明した本実施形態のロータヨーク１３の天面部１３２のように、段差構造である場合には、回転軸方向の力に対して曲げ強度が高くなる構造となっているため、振動の発生も抑制されることになる。
この結果、ロータヨーク１３の振動の発生源となる天面部１３２での振動の発生が抑制されるため、ロータヨーク１３自体の振動を抑制することができる。

【0039】

ところで、段差構造を設けていない場合と段差を設けた場合とを比較すれば、段差を設ける位置などに関わらず、段差を設ける構造とした方が振動を抑えられるものと考えられる。
しかしながら、段差を設ける位置を適切な位置にすることで、より一層の振動抑制効果が得られるものと考えられる。

【0040】

そこで、計算機シミュレーションによって、適切な段差を設ける位置を調べたので、その結果について以下説明する。
図４は、平面部１３２ａ、１３２ｂの幅と振動との関係を調べる計算機シミュレーションの内容を説明するための図である。
図４（ａ）は計算条件を説明するためのロータ１０の断面図であり、図４（ｂ）は計算機シミュレーションの結果を示す表である。

【0041】

図４（ａ）に示すように、ロータヨーク１３の天面部１３２において、平面部１３２ａ、１３２ｂの幅を変えるようにして振動の発生状態がどのように変わるのかについて確認する計算機シミュレーションを行った。

【0042】

具体的には、図４（ａ）の径方向外側の平面部１３２ｂの外周部の位置を固定とし、また、天面部１３２の中央の孔１３ｂの直径を固定とした上で、平面部１３２ａと平面部１３２ｂの径方向の幅を変更した３つのパターンについて振動状態を求めることを行っている。
なお、３つのパターンのいずれの場合でも傾斜接続部１３２ｃは同じ形状とし、振動状態はファン装置１の状態における振動状態である。

【0043】

図４（ｂ）の（１）に示す１つ目のパターンは、図４（ａ）に示す天面部１３２の全体幅Ｄ１を９としたときに、幅ａと幅ｂが、それぞれ３と６となるように平面部１３２ｂの幅を小さくし、一方、平面部１３２ａの幅を大きくしたものである。
なお、平面部１３２ｂ側の幅ａと平面部１３２ａ側の幅ｂとの境目は、傾斜接続部１３２ｃの中間位置としている。

【0044】

図４（ｂ）の（２）に示す２つ目のパターンは、幅ａと幅ｂが、それぞれ４．５と４．５となるように平面部１３２ａの幅と平面部１３２ｂの幅を等しくしたものである。
そして、図４（ｂ）の（３）に示す３つ目のパターンは、幅ａと幅ｂが、それぞれ６と３となるように平面部１３２ｂの幅を大きくし、一方、平面部１３２ａの幅を小さくしたものである。

【0045】

つまり、（２）の幅ａと幅ｂの比が１：１となる場合を基準に、幅ａと幅ｂの比が１：２（（１）の条件）の場合と２：１（（３）の条件）の場合を比較できるようにしている。
なお、振動は揺れに伴う加減速の状態として示されるため、計算機シミュレーションにおける加速度が大きいほど振動が激しく、加速度が小さいほど振動が小さいことを意味する。

【0046】

図４（ｂ）に示すように、（１）、（２）及び（３）のそれぞれの条件の加速度（振動）は、１．２ｍ／ｓ^２、０．８ｍ／ｓ^２及び１．２ｍ／ｓ^２になっており、幅ａと幅ｂとが等しい場合、つまり、平面部１３２ａと平面部１３２ｂの径方向の幅を等しくし、径方向内側の平面部１３２ａのシャフト１１側端部である天面部１３２の孔１３ｂの縁部から傾斜接続部１３２ｃの径方向の中間位置までの幅ｂと傾斜接続部１３２ｃの径方向の中間位置から径方向外側の平面部１３２ｂの外周部までの幅ａが等しい場合が最も振動が抑制されている結果になっている。

【0047】

これは、回転軸方向の力の影響を受けやすい平面部１３２ａ、１３２ｂの幅を双方ともに最も小さくできるのが平面部１３２ａと平面部１３２ｂの幅を等しくすることができるときであるためであると考えられる。
つまり、（１）の条件では、平面部１３２ｂの幅は小さくなるものの、平面部１３２ａの幅が大きくなり、逆に、（３）の条件では、平面部１３２ａの幅は小さくできるものの、平面部１３２ｂの幅が大きくなるため、この幅が大きくなる平面部が振動の要因となっているものと考えられる。

【0048】

このことから、本実施形態のように、２つの平面部１３２ａ、１３２ｂに限らず、より多くの平面部を設けるようにする場合にも、それぞれの平面部の幅を均一に小さくできることが好ましいと考えられることから、より多くの平面部を設ける場合であっても、それら平面部の幅は、ほぼ等しい幅にすることが好ましいと考えられる。
つまり、２つ以上設けられる複数の平面部における各々の外周縁と内周縁との距離がほぼ等しいことが好ましい。

【0049】

一方、ロータヨーク１３内に配置されるステータ２０（図示せず）の関係で平面部１３２ｂの外周部を、よりシャフト１１側に近づけることは難しいものの、天面部１３２の孔１３ｂを大きくすることで天面部１３２自体の幅を小さくすることが可能である。
そこで、そのようにすることで振動の抑制効果が得られるのかについても計算機シミュレーションを行ったので、その結果について、図５を参照しながら説明する。

【0050】

図５は、天面部１３２の中央の孔１３ｂの直径の変化と振動との関係を調べる計算機シミュレーションの内容を説明するための図である。
図５（ａ）は計算条件を説明するためのロータ１０の断面図であり、図５（ｂ）は計算機シミュレーションの結果を示す表である。

【0051】

先ほどの計算機シミュレーションと同様に、径方向外側の平面部１３２ｂの外周部の位置を固定としており、その上で、孔１３ｂの直径を変えるようにして振動状態の変化を確認する計算機シミュレーションになっている。
先ほどの結果から、振動を抑制するためには、平面部１３２ａ、１３２ｂの幅は、等しいことが有利であることがわかっているので、本計算機シミュレーションでは、３つのパターンのいずれにおいても幅ａと幅ｂが同じ幅になるようにしている。
なお、３つのパターンのいずれの場合でも傾斜接続部１３２ｃは同じ形状とし、振動状態はファン装置１の状態における振動状態である。

【0052】

したがって、図５（ｂ）の（１）に示す１つ目のパターンは、図５（ａ）に示すシャフト１１の表面から平面部１３２ｂの外周部、つまり、天面部１３２の最外部までの全体幅Ｄ２を１３．５としたときに、シャフト１１の表面から径方向内側に位置する平面部１３２ａのシャフト１１側端部までの幅ｃを３．５とした上で、幅ａ及び幅ｂを同じ幅である５としたものになっている。

【0053】

同様に、図５（ｂ）の（２）に示す２つ目のパターンは、幅ｃを（１）の条件より大きめの４．５とした上で幅ａ及び幅ｂを同じ幅である４．５としている。
さらに、図５（ｂ）の（３）に示す３つ目のパターンでは、幅ｃを（２）の条件より大きめの５．５とした上で幅ａ及び幅ｂを同じ幅である４としている。

【0054】

図５（ｂ）に示すように、（１）と（２）の条件での加速度（振動）の状態を見ると、（１）の条件では加速度（振動）が１．１ｍ／ｓ^２であるのに対して（２）の条件では加速度（振動）が０．８ｍ／ｓ^２になっており、天面部１３２の孔１３ｂの直径を大きくし、幅ｃを大きくした場合、つまり、天面部１３２の幅である幅ａと幅ｂとを足した幅が小さく、平面部１３２ａ、１３２ｂの幅が小さい方が振動抑制に効果的であることが伺える。

【0055】

しかしながら、（２）と（３）の条件での加速度（振動）の状態を見ると、（３）の条件での加速度（振動）が１．０ｍ／ｓ^２になっており、（２）の条件のときよりも大きいことから、天面部１３２の孔１３ｂの直径が大きくなりすぎると、平面部１３２ａ、１３２ｂの幅自体は小さくなっているにも関わらず、振動抑制の効果が得られなくなっていく傾向があることがわかる。

【0056】

これは、天面部１３２の孔１３ｂを大きくすると、複雑な形状であるブッシュ１２が大型化することによるものと思われ、総合的に見ると、幅ａ、ｂ及びｃのいずれもがほぼ同じ幅になっている状態が振動抑制の点で見て好適なものになっている。

【0057】

したがって、シャフト１１の表面から径方向内側に位置する平面部１３２ａのシャフト１１側端部までの幅ｃと、径方向内側の平面部１３２ａのシャフト１１側端部から傾斜接続部１３２ｃの径方向の中間位置までの幅ｂと、傾斜接続部１３２ｃの径方向の中間位置から径方向外側の平面部１３２ｂの外周部までの幅ａと、がほぼ等しいことが振動抑制の点では好ましいと考えられる。

【0058】

以上のような結果を踏まえて、天面部１３２に段差構造を設けたものと段差構造を設けていないものとを作製し、ファン装置における振動を測定する実験を行った結果について以下で説明する。

【0059】

図６は、比較例のファン装置と実施例のファン装置１のロータヨークＦの違いを説明するためのロータの断面図である。
図６に示すように、実施例のファン装置１のロータヨークＦは天面部が実線で示すように段差構造になっており、比較例のファン装置のロータヨークＦは、その段差構造を点線で示すようにして段差構造がない天面部の状態になっている。
そして、実施例の天面部１３２の幅はＨ１とされ、比較例の天面部の幅はＨ２とされており、図６を見るとわかるように、天面部の幅で見れば、実施例の方が幅が広くなっているが段差構造とすることで平面部となる部分で見れば、実施例の方は２つの平面部に分割された状態になっているため、個別の平面部の幅で見れば、実施例の方が大幅に幅が削減されたものになっている。

【0060】

そして、このようなロータヨークＦ以外の点については、同じ構成として比較例用のファン装置と実施例用のファン装置１を作製し、振動状態を測定したところ、比較例のファン装置では加速度（振動）が３．６ｍ／Ｓ^２であったが、実施例のファン装置１では加速度（振動）が０．５ｍ／Ｓ^２まで低減されていることが確認できた。

【0061】

一方、図３に示す従来の構造と比較して、図２に示すように段差構造を設けるようにすると、インペラ３０の開口３１とロータヨーク１３との間の隙間を大きくとることができることから、空気の吸込み口が大きくなり、排風量を増加する効果も得られる。

【0062】

ところで、図３を参照して説明したように、天面部１５２に対して回転軸方向の力がかかることが振動の要因と考えられることから、天面部１５２に対して回転軸方向の力が加わり難くすることが、より好ましいと考えられる。

【0063】

そのためには、図３を参照して説明すると、天面部１５２のシャフト１１の軸方向で見た位置を、矢印Ａと同じ位置にすれば、天面部１５２に主に回転軸方向の力だけがかかる状態にすることが可能である。
ただし、実際には、ロータヨーク１５内にステータ２０（図示せず）が位置するので矢印Ａと同じ位置にまで天面部１５２を下げることは難しい。

【0064】

しかしながら、ステータ２０（図示せず）に接触しない範囲でできるだけ天面部１５２をステータ２０に近付けることで矢印Ａの位置に天面部１５２を近付けた状態とすることが好ましいと考えられる。

【0065】

そこで、図８を参照して以下で説明するように、ブッシュ１２を構成し、ロータ１０をステータ２０（図示せず）のコイル（図示せず）にできるだけ近付けて配置できるようにするのがよい。
なお、ここではコイルに近づけると記載しているが、これはコイルが一般的にステータ２０の中で最も天面部１３２側に位置するためである。
このため、コイルが最も天面部１３２側に位置しない場合も考慮すれば、ロータ１０をステータ２０（図示せず）にできるだけ近付けて配置できるようにするのがよいことになる。

【0066】

図８に示すように、ブッシュ１２には、天面部１３２を受ける鍔部１２ａが設けられており、鍔部１２ａと平面部１３２ａを挟んで反対側のブッシュ１２のカシメ部１２ｂによって平面部１３２ａが挟持されることでロータヨーク１３がブッシュ１２に固定されている。

【0067】

この鍔部１２ａの外径が径方向内側の平面部１３２ａの外径以下であるようにするとともに、鍔部１２ａの天面部１３２を受ける受面１２ａｂの反対側に位置する裏面１２ａａが、径方向外側に位置する平面部１３２ｂの側壁部１３１の開口１３ｃ側を向く内面１３２ｂａとほぼ面一とされるようにする。
より具体的に説明すると、鍔部１２ａの裏面１２ａａが、点線で示すように、平面部１３２ｂの内面１３２ｂａよりもステータ２０（図示せず）側にはみ出すことがないようにする。

【0068】

例えば、点線で示すように、鍔部１２ａの裏面１２ａａがステータ２０（図示せず）側に出ている場合には、この鍔部１２ａの裏面１２ａａがステータ２０に接触しない位置までしかロータ１０をステータ２０側に近づけることができない。
一方、実線で示すように、鍔部１２ａの裏面１２ａａが平面部１３２ｂの内面１３２ｂａとほぼ面一になっている場合には、その差Ｗ分だけ、さらに、ロータ１０をステータ２０に近づけることができ、天面部１３２をステータ２０（図示せず）に近づけることができる。
そうすると、上述したように、天面部１３２にかかる回転軸方向の力を軽減することができるので、振動の発生を抑制できる。

【0069】

なお、鍔部１２ａの裏面１２ａａの位置が、さらに、平面部１３２ｂの内面１３２ｂａよりもステータ２０（図示せず）から離れる側（図上側）に位置するようにしても、平面部１３２ｂの内面１３２ｂａがステータ２０（図示せず）に接触しない位置までしかロータ１０をステータ２０に近づけることができず、逆に、鍔部１２ａの厚みが減少して振動発生の要因となる可能性がある。
したがって、上述のように、鍔部１２ａの裏面１２ａａは、径方向外側に位置する平面部１３２ｂの内面１３２ｂａとほぼ面一とされるのが好ましい。

【0070】

以上、本発明を実施形態に基づき説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であり、そのことは当業者にとって特許請求の範囲の記載から明らかである。

【符号の説明】

【0071】

１…ファン装置、１０，１１０…ロータ、１１…シャフト、１２…ブッシュ、１２ａ…鍔部、１２ａａ…裏面、１２ａｂ…受面、１２ｂ…カシメ部、１３…ロータヨーク、１３ａ…フランジ部、１３ｂ…孔、１３ｃ…開口、１３１…側壁部、１３２…天面部、１３２ａ，１３２ｂ…平面部、１３２ｃ…傾斜接続部、１３２ｄ…接続部、１３２ｂａ…内面、１３３…傾斜部、１４…ロータマグネット、２０…ステータ、３０…インペラ、３１…開口、４０…ケース、４１…上ケース、４１ａ…開口、４２…下ケース、４３…軸受ハウジング、４３ａ，４３ｂ…軸受

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】