特開 2024-103561 回転機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024103561

(43)【公開日】2024-08-01

(54)【発明の名称】回転機器

(51)【国際特許分類】

   H02K 7/14 20060101AFI20240725BHJP

   F04D 19/02 20060101ALI20240725BHJP

   F04D 25/08 20060101ALI20240725BHJP

   F04D 29/64 20060101ALI20240725BHJP

【ＦＩ】

H02K7/14 A

F04D19/02

F04D25/08 303

F04D29/64 D

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024085507

(22)【出願日】2024-05-27

(62)【分割の表示】P 2021526170の分割

【原出願日】2020-06-12

(31)【優先権主張番号】P 2019111612

(32)【優先日】2019-06-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【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】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】岩田 仁

(72)【発明者】

【氏名】加納 剛

(72)【発明者】

【氏名】大沢 直生

(72)【発明者】

【氏名】山西 生馬

(72)【発明者】

【氏名】西方 俊之

(72)【発明者】

【氏名】清水 道弘

(72)【発明者】

【氏名】天城 雄太

(57)【要約】

【課題】小型化の要求を実現し得る回転機器を提供すること。
【解決手段】軸部材（５）と、軸部材（５）に対して回転可能な筒状の回転体（３）と、回転体（３）を囲む筒状のハウジング（７）と、回転体（３）を軸部材（５）に対して支持する軸受（４）と、回転体（３）の内側にあるステータ（２）と、回転体（３）に設けられた１又は複数の動翼（６）と、を備える、回転機器（１）である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸部材と、
前記軸部材に対して回転可能な筒状の回転体と、
前記回転体を囲む筒状のハウジングと、
前記回転体の外周面と前記ハウジングとの間に形成された通気路と、
前記回転体を前記軸部材に対して支持する第１軸受及び第２軸受と、
前記回転体の内側にあるステータと、
前記回転体に設けられた１又は複数の動翼と、
前記回転体の外周面に対向する、前記ハウジングの内面に設けられた静翼と、を備え、
前記ハウジングは、前記第１軸受側の開口部と、前記第２軸受側の開口部とを備え、
空気が前記第１軸受側の開口部から取り込まれ、前記第２軸受側の開口部から吹き出され、
前記軸部材の軸方向において、前記動翼と前記静翼とが、所定の間隔を置いて並んで配置され、
前記軸部材の軸方向において、前記静翼は、前記第１軸受側における第１端部と、前記第２軸受側における第２端部と、を備え、
径方向において、前記第２軸受側における第２端部の内周面は、前記回転体の外周面から離れている、回転機器。

【請求項2】

前記軸部材の少なくとも一方の端部乃至その近傍が、前記ハウジングに固定されている、請求項１に記載の回転機器。

【請求項3】

前記第１軸受は、前記軸部材が有する２つの端部のうち、一方の端部側に配置され、
前記第２軸受は、前記軸部材の他方の端部側に配置される、請求項１又は２に記載の回転機器。

【請求項4】

前記軸部材の軸方向において、前記動翼の位置と前記第１軸受の位置とが、少なくとも一部で重なり、かつ、前記静翼の位置と前記第２軸受の位置とが、少なくとも一部で重なる、請求項１～３のいずれかに記載の回転機器。

【請求項5】

前記軸部材の軸方向において、前記１又は複数の動翼が前記第１軸受と前記第２軸受との間に配置されている、請求項１～３のいずれかに記載の回転機器。

【請求項6】

前記第１軸受及び前記第２軸受のいずれか一方の軸受における、前記軸部材に固定される内周輪に対して、他方の軸受の方向への予圧が作用している、請求項１から５のいずれかに記載の回転機器。

【請求項7】

前記軸部材の軸方向において、前記動翼が、前記回転体の中央部に配置されている、請求項１から６のいずれかに記載の回転機器。

【請求項8】

前記動翼は、筒状部と、当該筒状部に設けられた複数の羽根と、を備え、
前記複数の羽根が、前記筒状部の周方向において、所定の間隔で当該筒状部に設けられている、請求項１から７のいずれかに記載の回転機器。

【請求項9】

回転軸方向に配置された第１軸受及び第２軸受を有するモータ部と、
前記モータ部の外周面を囲むハウジングと、
前記モータ部の外周面と前記ハウジングとの間に形成された通気路と、
前記モータ部に設けられた動翼と、
前記ハウジングに設けられた静翼と、を備え、
前記ハウジングは、前記第１軸受側の開口部と、前記第２軸受側の開口部とを備え、
空気が前記第１軸受側の開口部から取り込まれ、前記第２軸受側の開口部から吹き出され、
前記回転軸方向において、前記第１軸受側にある前記動翼と、当該動翼に対して前記第２軸受側にある前記静翼は並んで配置されており、
前記回転軸方向において、前記静翼は、前記第１軸受側における第１端部と、前記第２軸受側における第２端部と、を備え、
径方向において、前記第２軸受側における第２端部の内周面は、前記モータ部の外周面から離れている、回転機器。

【請求項10】

前記回転軸方向において、前記モータ部は、前記第１軸受と前記第２軸受の間にあるマグネットおよびステータを備える、請求項９に記載の回転機器。

【請求項11】

前記モータ部はスペーサを備え、
前記回転軸方向において、前記スペーサは前記第２軸受の位置決めをしている、請求項９に記載の回転機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転機器に関し、特に、吸気あるいは送風の目的で風を起こす回転機器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、様々な用途や要求される性能に応じて、吸気あるいは送風の目的で風を起こす各種回転機器が開発・製造され、用いられてきた。その中で、風を起こす上での基本的な性能である高速回転化や風量増加といった性能の向上の要求と、装置全体としてのより一層の小型化の要求とがあり、両要求のより高い次元での実現が求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開昭５６－１０００６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

したがって、本発明は、小型化の要求を実現し得る回転機器を提供することを目的の一例とする。また、本発明は、小型化の要求を実現しつつ、風を起こす上での基本性能に優れた回転機器を提供することを課題の一例とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題は、以下の本発明により解決される。即ち、本発明の回転機器は、
軸部材と、
前記軸部材に対して回転可能な筒状の回転体と、
前記回転体を囲む筒状のハウジングと、
前記回転体を前記軸部材に対して支持する軸受と、
前記回転体の内側にあるステータと、
前記回転体に設けられた１又は複数の動翼と、
を備える。
本発明の回転機器は、前記軸部材の少なくとも一方の端部乃至その近傍が、前記ハウジングに固定されていてもよい。

【0006】

また、本発明の回転機器は、前記回転体の外面に対向する、前記ハウジングの内面には、静翼が設けられていてもよい。
この場合に、前記軸部材の軸方向において、前記動翼と前記静翼が、所定の間隔を置いて並んで配置されていることが好ましい。

【0007】

また、本発明の回転機器は、前記軸受として、第１軸受と第２軸受の２つを備え、
前記第１軸受は、前記軸部材が有する２つの端部のうち、一方の端部側に配置され、
前記第２軸受は、前記軸部材の他方の端部側に配置されていてもよい。
この場合に、前記軸部材の軸方向において、前記動翼の位置と前記第１軸受の位置とが、少なくとも一部で重なり、かつ、前記静翼の位置と前記第２軸受の位置とが、少なくとも一部で重なることが好ましい。

【0008】

また、この場合に、前記軸部材の軸方向において、前記１又は複数の動翼が前記第１軸受と前記第２軸受との間に配置されていることが好ましい。
この場合に、前記第１軸受及び前記第２軸受のいずれか一方の軸受における、前記軸部材に固定される内周輪に対して、他方の軸受の方向への予圧が作用していてもよい。

【0009】

また、本発明の回転機器は、前記軸部材の軸方向において、前記動翼が、前記回転体の中央部に配置されていてもよい。
また、本発明の回転機器は、前記動翼は、筒状部と、当該筒状部に設けられた複数の羽根と、を備え、
前記複数の羽根が、前記筒状部の周方向において、所定の間隔で当該筒状部に設けられていてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一例である第１の実施形態にかかる回転機器の断面図である。

【図2】本発明の一例である第２の実施形態にかかる回転機器の透過斜視図である。

【図3】本発明の一例である第２の実施形態にかかる回転機器の軸線ｘを含む断面の透過断面図である。

【図4】図２におけるＡ－Ａ断面の断面図である。

【図5】本発明の一例である第３の実施形態にかかる回転機器の透過斜視図である。

【図6】本発明の一例である第３の実施形態にかかる回転機器の軸線ｘを含む断面の透過断面図である。

【図7】本発明の一例である第４の実施形態にかかる回転機器の透過斜視図である。

【図8】本発明の一例である第４の実施形態にかかる回転機器の軸線ｘを含む断面の透過断面図である。

【図9】本発明の一例である第５の実施形態にかかる回転機器の軸線ｘを含む断面の断面図である。

【図10】図９におけるＢ－Ｂ断面の断面図である。

【図11】本発明の一例である第５の実施形態にかかる回転機器におけるロータの内部への冷却用の空気の流れを説明するための説明図（断面図）である。

【図12】本発明の一例である第６の実施形態にかかる回転機器の軸線ｘの手前で断ち切った、軸線ｘと平行な断面の断面図である。

【図13】本発明の一例である第６の実施形態にかかる回転機器から、中ハウジングを、その内周に設けられた静翼とともに抜き出して、軸線ｘを含む断面で切り出した断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態にかかる回転機器について、図面を参照しながら説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本発明の一例である第１の実施形態にかかる回転機器１の断面図である。
なお、本実施形態の説明において、上方乃至下方と云う時は、図１における上下関係を意味し、重力方向における上下関係とは、必ずしも一致しない。

【0012】

さらに、軸線ｘ方向（以下、「軸方向」ともいう。）において矢印ａ方向を上側ａとし、矢印ｂ方向を下側ｂとする。また、軸線ｘに垂直な方向（以下、「径方向」ともいう。）において、軸線ｘから遠ざかる方向（矢印ｃ方向）を外周側ｃとし、軸線ｘに向かう方向（矢印ｄ方向）を内周側ｄとする。そして、回転軸ｘを中心とする円周方向（上側ａから見た円周方向）の時計回りを周方向ｅ、及び、反時計回りを周方向ｆとする。なお、周方向ｅ及び周方向ｆは、図１において図示されない。

【0013】

また、本実施形態の説明において、回転機器１内で回転する部分を「回転側」と、当該回転側の部材を支持して、自らは回転せず固定される部分を「固定側」と、それぞれ称する場合がある。また、自らは回転せず固定される部分は回転する部分に対して相対的に静止しているので、自らは回転せず固定される部分を静止部と呼称する場合がある。
以上説明した図面の上下関係や、軸線ｘ方向、上側ａ、下側ｂ、外周側ｃ、内周側ｄ、周方向ｅ及び周方向ｆ等の方向、並びに、「回転側」及び「固定側」等の部分を表す表現は、以降の全ての実施形態において同様である。

【0014】

本実施形態の回転機器１は、軸部材５と、当該軸部材５に対して回転可能な筒状の回転体であるロータ３と、ロータ３を囲む筒状のハウジング７と、ロータ３を軸部材５に対して支持する軸受４と、ロータ３の内側にあるステータ２と、ロータ３に設けられた複数の動翼６と、ロータ３の外面に対向する、ハウジング７の内面に設けられた静翼８と、を備えている。

【0015】

ステータ２は、軸部材５に固定され、軸部材５を軸として外周側ｃに放射状に延びる磁極部２３を有するステータコア２１と、磁極部２３に巻き回されたコイル２２と、を含む。図示のステータ２は、第１軸受４１とステータ２との間隙に対して、第２軸受４２とステータ２との間隙の方が大きくなるように、ハウジング７内に配置されている。
また、ステータコア２１は、珪素鋼板等の磁性体を積み重ねた積層体となっており、軸部材５を取り囲むように同軸上に配された円環部２４と、円環部２４から外周側ｃへ向かって径方向に放射状に延びるように形成された複数の磁極部２３と、からなる。

【0016】

コイル２２は、ステータコア２１において、複数の磁極部２３の各々の周囲に巻き回されている。ステータコア２１とコイル２２とは、絶縁体で形成されたインシュレータ（不図示）によって絶縁されている。なお、インシュレータに代えて、ステータコア２１の表面に絶縁膜を塗装してコイルと絶縁しても構わない。

【0017】

ロータ３は、ステータ２の外周側ｃで磁極部２３と対向するマグネット３１と、マグネット３１が内周面に配置される筒状の筒部材３２と、を含む。筒部材３２は、軸部材５の軸を中心とする円筒状であり、ステータ２を取り囲んだ状態になっている。筒部材３２は、筒部材３２内部からの磁界の漏れを防ぐ機能を併せ持ち、磁性体により形成されている。なお、筒部材３２は、特性上問題がなければ、例えば、アルミニウムやプラスチック等の非磁性体で形成されていても構わない。

【0018】

マグネット３１は、ステータ２と対向するように筒部材３２の内周面に取り付けられている。マグネット３１は環状の形状を有しており、Ｎ極に着磁された領域と、Ｓ極に着磁された領域とが円周方向に沿って一定周期（又は一定の間隔）で交互に設けられている。マグネット３１は環状の一体成形物であってもよいが、複数のマグネットを筒部材３２の内周面に並べて取り付けて筒状に配置しても構わない。

【0019】

軸受４は、軸部材５の軸方向において、ステータ２の両側に配置されており、上側ａに位置する第１軸受４１及び下側ｂに位置する第２軸受４２の２つを有する。即ち、マグネット３１とステータ２は、軸部材５の軸方向において、第１軸受４１と第２軸受４２との間に位置する。第１軸受４１及び第２軸受４２は、同一構成（形状、構造、大きさ、材質が同一）の部材を用いている。以下、第１軸受４１を取り上げて説明するが、第２軸受４２についても同様に適用される。

【0020】

第１軸受４１は、外周輪４１ａと、内周輪４１ｂと、外周輪４１ａ及び内周輪４１ｂ間に介在するベアリングボール４１ｃと、を備える、いわゆるボールベアリングである。ベアリングボール４１ｃが外周輪４１ａと内周輪４１ｂとの間で転がることにより、外周輪４１ａに対する内周輪４１ｂの回転抵抗が大幅に少なくなるようになっている。第１軸受４１は、その機能から、例えば、鉄等の硬質の金属やセラミックス等の部材で形成されている。

【0021】

第１軸受４１の内周輪４１ｂは、軸部材５に隙間嵌めされた後、接着剤により固定される。よって第１軸受４１の内周輪４１ｂと軸部材５との間の間隙には接着剤が充填され、第１軸受４１の内周輪４１ｂは軸部材５に対して固定され、軸部材５とともに静止部となる。また、第２軸受の内周輪４２ｂは、軸部材５に圧入により固定されており、軸部材５とともに静止部となる。ここで、軸部材５とハウジング７は、ロータ３に対して（相対的に）静止した部材である。よって、これらを総称して静止部材（静止部）と呼称している。

【0022】

第１軸受４１の外周輪４１ａ及び第２軸受４２の外周輪４２ａは、筒部材３２の両端部の内周面に固定されている。一方、第１軸受４１の内周輪４１ｂ及び第２軸受４２の内周輪４２ｂは、軸部材５の外周面に固定される。これにより、軸部材５の軸線ｘを中心軸として、ロータ３が回転可能に構成されている。
図１に示すように、本実施形態において、軸受４（第１軸受４１）の径方向における寸法である半径寸法ｔは、ステータ２の径方向における寸法である半径寸法ｓに比して、大きくなって（ｔ＞ｓ）いる。

【0023】

軸部材５は、軽量化のために、例えばアルミニウムで形成され、中空状態（より詳しくは円筒状態）になっている。本実施形態において、軸部材５は、固定側の部材である。ステータ２、ロータ３、軸受４及び動翼６をハウジング７に対して支持する機能を有する部材なので、当該機能に応じた剛性が求められる。

【0024】

軸部材５の途中（中間部）には、不図示の開口部が設けられており、コイル２２に接続された不図示のリード線が、当該開口部から軸部材５内部の空洞に引き込まれ、軸部材５の不図示の端部開口から回転機器１の外部に引き出されるようになっている。
本実施形態にかかる回転機器１において、筒部材３２は、その両端部が第１軸受４１及び第２軸受４２によって閉塞されている。この閉塞された空間内にあるステータ２のコイル２２に対して、給電しなければならない。

【0025】

本実施形態にかかる回転機器１では、軸部材５内部の空洞にリード線を通すことによって、筒部材３２及び軸受４等により閉塞された空間内とその外部とを電気的に繋いでいる。そのため、当該リード線によって、閉塞された空間内にあるステータ２のコイル２２に給電できるようになっている。

【0026】

以上のように構成された回転機器１におけるモータ部分（ステータ２、ロータ３、軸受４及び軸部材５で構成される部分を云う。以下同じ。）は、軸部材５に固定されたステータ２に対して、ステータ２を取り囲むロータ３が回転可能となっており、いわゆるアウターロータ型のブラシレスモータを構成する。一般的なアウターロータ型のブラシレスモータでは、ロータに固定された軸部材が回転し、軸部材によって回転力が取り出されるようになっているが、本実施形態にかかる回転機器１では、軸部材５は固定側の部材であり、ロータ３から直接回転力が取り出されるように構成されている。

【0027】

ハウジング７は、円筒状の形状を有する部材であり、例えば、プラスチックあるいは金属等で形成されている。ハウジング７における軸方向の両端は、不図示ではあるが、開口部（以下、上側ａの開口部を「上端開口部」、下側ｂの開口部を「下端開口部」と称する。）になっている。ハウジング７の内周面と、筒部材３２の外周面と、の間には、上端開口部から下端開口部に連通する空間７７が通気路として形成されている。

【0028】

ロータ３の筒部材３２の外周面には、軸部材５の軸方向（軸線ｘ方向）における第１軸受４１と重なる領域に、ハウジング７の内周面に向けて（外周側ｃへ）突出した動翼６が取り付けられている。動翼６は、筒部材３２の外周面の周方向に所定の間隔で並んだ複数の羽根を備え、ロータ３の回転に連れ回るようになっており、動翼６の回転によって、その回転方向に応じて、空間７７に上下いずれかの方向に向けて、空気が生じるようになっている。本実施形態の回転機器１においては、当該回転機器１を駆動させて動翼６を時計回りの周方向ｅに回転させることで、上端開口部から取り込んだ空気が下端開口部から吹き出すように構成されている。

【0029】

本実施形態の回転機器１では、動翼６のロータ３における軸線ｘ方向位置が、上側ａに偏っている。動翼６が、空気を取り入れる側の上端開口部に近いため、本実施形態の回転機器１は、空気の吸込み効率が高い。一方、動翼６の軸線ｘ方向位置が上側ａに偏っているため、ロータ３の重心位置をこれに合わせて上側ａに偏らせるべく、マグネット３１の軸線ｘ方向位置も上側ａに偏らせている。

【0030】

即ち、マグネット３１と第２軸受４２との間よりも、マグネット３１と第１軸受４１との間の方が、距離が近くなるような軸線ｘ方向位置に、マグネット３１を配している。マグネット３１の軸線ｘ方向位置を、動翼６の軸線ｘ方向位置に近づけることで、ロータ３の重心位置と動翼６の軸線ｘ方向における位置とが近づくため、ロータ３の回転を安定化し易い。ロータ３の回転の安定化は、ロータ３の高速回転化や回転機器１としての送風量の増加をもたらすことが見込まれる。

【0031】

ハウジング７は、モータ部分と動翼６とが収容された底部を有する筒状の本体部（以下、「ハウジング本体部」と称する。）７８と、ハウジング本体部７８の上部開口部を覆う蓋体７１と、を含む。
蓋体７１は、扁平な円筒状の筒状部（以下、「蓋筒状部」と称する。）７１ｂと、蓋筒状部７１ｂの上端から内周側ｄに向かう複数（例えば４本）のスポーク部（以下、「蓋スポーク部」と称する。）７１ａと、蓋スポーク部７１ａが繋がる円盤部（板部）７１ｃと、を含む。蓋体７１の上端における蓋スポーク部７１ａ及び円盤部７１ｃ以外の領域が、上端開口部を構成している。

【0032】

一方、ハウジング本体部７８は、円筒状の筒状部（以下、「ハウジング筒状部」と称する。）７２と、静翼８の内周部と繋がるドーナツ状の支持部（以下、下方支持部と呼称する）７４と、を含む。ハウジング本体部７８の下端における下方支持部７４以外の領域が、下端開口部を構成している。

【0033】

下方支持部７４は、円環状の底面部７４ｂと、底面部７４ｂの外周側ｃの外周端から上側ａに立ち上がる筒状部（以下、「外側筒状部」と称する。）７４ａと、底面部７４ｂの内周側ｄの内周端から上側ａに僅かに立ち上がる筒状部（以下、「内側筒状部」と称する。）７４ｃと、を含む。なお、円環状の底面部７４ｂは、内側筒状部７４ｃを静翼８の内周部に繋げる連結部となっている。

【0034】

内側筒状部７４ｃの内径は、軸部材５の端部と略同径、乃至、軸部材５の端部より僅かに小径となっており、軸部材５の端部が圧入されるようになっている。また、内側筒状部７４ｃの上端は、第２軸受４２の内周輪４２ｂに接触し、第２軸受４２の内周輪４２ｂを押さえて位置決めしている。

【0035】

底面部７４ｂの下側ｂ側の面には、ハウジング７を支持するステージ７５が、他の部材としての接合板７６を介して接合されている。ステージ７５は、下方から見て円環状の形状であり、回転機器１を他部材に支持させたり、載置させたりする際の接続部材、あるいは、支持台（足）として機能する。

【0036】

外側筒状部７４ａは、ハウジング筒状部７２の内周面と、一定の間隔を保持して対向している。この外側筒状部７４ａとハウジング筒状部７２との間には、静翼８が配されている。静翼８が配される位置は、軸部材５の軸方向（軸線ｘ方向）における第２軸受４２と重なる領域である。

【0037】

この静翼８とは、動翼６によって生じた下方に向いた風の流れを整流する機能を有する部材である。静翼８の形状としては、軸部材５の軸方向と平行に流路が複数並ぶように仕切る板状の形状であり、具体的には例えば、軸線ｘを中心軸とする径の異なる円筒状の板状の形状が、径方向に年輪状に配置された形状や、軸部材５の軸方向と平行な直管が多数並ぶように板状の形状で仕切る形状が挙げられる。後者については、上方または下方から見た穴の形状が、碁盤目状、ハニカム状、円が敷き詰められた形状、三角形が敷き詰められた形状、その他多角形が敷き詰められた形状等を挙げることができる。また、必要に応じて、流路の方向が、軸部材５の軸方向に対して斜めになるようにしても構わない。

【0038】

本実施形態においては、動翼６と静翼８が、軸部材５の軸方向（軸線ｘ方向）において、所定の間隔を置いて並んで配置されている。動翼６と静翼８とを所定の間隔を置くことで、空気の流れが有効に整流される。したがって、高い風圧で、より多量の空気を下端開口部から吐出することができる。

【0039】

動翼６と静翼８との間の「所定の間隔」としては、あまり近過ぎても整流効果が十分ではなく、あまり遠過ぎても風圧が低下してしまい、ともに好ましくない。「所定の間隔」の好ましい値としては、動翼６や静翼８の径、ハウジング７とロータ３との距離、動翼６の回転速度等種々の条件によって異なってくるが、大略、動翼６の付け根（筒部材３２の外周面）から先端（外周側ｃの端部）までの長さＬ以上で、長さＬの５倍（５Ｌ）以下の範囲程度から選択することが好ましく、２Ｌ以上４Ｌ以下の範囲程度から選択することがより好ましい。

【0040】

蓋体７１における円盤部７１ｃの下側ｂ側の部分には、軸部材５の端部と嵌合するリング状のリブ７１ｄが形成されている。このリブ７１ｄの内側の凹部に軸部材５の端部を嵌合させることで、軸部材５の端部の位置決めをすることができる。ドーナツ状の固定部材９２の孔に軸部材５を貫通させておき、この固定部材９２を蓋体７１における円盤部７１ｃの下側ｂ側の部分に、リブ７１ｄに固定部材９２が被さるように、固定することで、軸部材５の端部を位置決めすることができる。

【0041】

固定部材９２の下面と第１軸受４１の内周輪４１ｂの上面との間には、弾性部材である皿ばね９１が介在している。固定部材９２によって上方から押え付けられた状態で固定された皿ばね９１は、その弾性力により、第１軸受４１の内周輪４１ｂを下方に付勢する。即ち、皿ばね９１と固定部材９２の組み合わせにより、第１軸受４１の内周輪４１ｂに対して、第２軸受４２の方向への予圧が作用している。

【0042】

この予圧の作用によって、軸部材５に隙間嵌めされた第１軸受４１が備える内周輪４１ｂを位置決めした状態で、接着剤などで軸部材５に第１軸受４１の内周輪４１ｂを固定することができる。

【0043】

なお、本実施形態では、上側ａの第１軸受４１の内周輪４１ｂに、第２軸受４２の方向への予圧が作用する例を挙げているが、その逆の構成、即ち、下側ｂの第２軸受４２の内周輪４２ｂに、第１軸受４１の方向への予圧が作用するようにしても、本実施形態と同様の効果が奏される。

【0044】

蓋筒状部７１ｂの下端には、外周側ｃで下側ｂに向けて突出した突部７１ｂａと、内周側ｄで下側ｂの端部から上側ａに向けて切り欠かれた切欠部７１ｂｂが形成されている。また、ハウジング筒状部７２の上端には、内周側ｄで上側ａに向けて突出した突部７２ａと、外周側ｃで上側ａの端部から下側ｂに向けて切り欠かれた切欠部７２ｂが形成されている。

【0045】

蓋体７１の蓋筒状部７１ｂとハウジング本体部７８のハウジング筒状部７２とは、蓋筒状部７１ｂの突出部（以下、突部と呼称する）７１ｂａをハウジング筒状部７２の凹部（以下、切欠部と呼称する）７２ｂに、及び、ハウジング筒状部７２の突部７２ａを蓋筒状部７１ｂの切欠部７１ｂｂに相互に係合させることにより連結される。

【0046】

このように、本実施形態においては、ハウジング７がハウジング本体部７８と蓋体７１とが別体となっていて、蓋体７１がハウジング本体部７８から取り外せて、かつ、取り付けられるようになっている。蓋体７１を取り外した状態で、動翼６が取り付けられたモータ部分をハウジング本体部７８の内部に仮留めした後に、蓋体７１を取り付けることで、本実施形態の回転機器１を製造することができる。モータ部分のハウジング本体部７８への仮留めは、内側筒状部７４ｃに軸部材５の端部を圧入することで為される。

【0047】

蓋体７１とハウジング本体部７８との間の結合方法としては、従来公知の方法、例えば、嵌合、螺合、係止、ビス留め、クリップ留め、テープ貼付、接着及び溶着等のいずれの方法であってもよい。ただし、蓋体７１をハウジング本体部７８に取り付けた後に、再度取り外せるようにしておけば、回転機器１が故障等した場合に、修理あるいは交換することができる。その観点からは、嵌合、螺合、係止、ビス留め、クリップ留めまたはテープ貼付が好ましい。

【0048】

以上の如き本実施形態にかかる回転機器１は、軸部材５が固定側で、当該軸部材５に対して、軸受４を介して回転体であるロータ３を回転させる構成なので、図１に示すように、ステータ２の半径寸法ｓを軸受４の半径寸法ｔに比して小さく（ｔ＞ｓ）することができている。そのため、ステータ２をごく小型のものにすることができる。

【0049】

ロータ３に当たる回転体と軸部材５に当たるシャフトとが固定されて共に回転する従来のアウターロータ型のブラシレスモータの構成による回転機器では、回転体の内部に位置する固定側であるステータと軸部材との間に軸受を配さなければならないことから、ステータの半径寸法ｓは、軸受４の半径寸法ｔに比して必然的に大きく（ｔ＜ｓ）なってしまう。

【0050】

しかし、本実施形態の構成を具備すれば、ステータの半径寸法ｓを軸受の半径寸法ｔに比して小さく（ｔ＞ｓ）することも、あるいは、両者を同じ（ｔ＝ｓ）にすることも可能であり、回転機器全体の小型化を実現することができる。

【0051】

本実施形態にかかる回転機器１は、回転体であるロータ３の外周面に動翼６を設け、それを囲うように筒状のハウジング７を設けた構成にすることで、ハウジング７の両端開口部の一方を吸気口、他方を吐出口とし、ハウジング７の内部空間にモータ部分や動翼６を収納することができている。特に、空気が流れる流路（風路と呼称する場合もある）に動翼６が位置するため、省スペース化でき、回転機器全体の小型化を実現することができる。

【0052】

また、本実施形態にかかる回転機器１では、上端開口部から下端開口部に連通する空間７７は、蓋スポーク部７１ａ及び静翼８以外の部材により、空気の流れを阻害しないよう、空洞になっている。さらに、空間７７は、円柱状のモータが占める空間を除き、直管状なので、空気がまっすぐに流れることができる。そのため、動翼６を回転させることによって、空気を、上端開口部から下端開口部に向けて、まっすぐに送り出すことができる。したがって、本実施形態にかかる回転機器１によれば、空気を効率的に送り出すことができ、強風及び大風量の供給を実現することができる。

【0053】

また、動翼６の下流（軸受４２側）にあるハウジング筒状部７２の部分に、整流のための静翼８を設けようとした場合に、静翼８も、そのままハウジング７の内部空間に納めることができ、省スペース化でき、回転機器のサイズアップを抑制することができる。このとき、静翼８による空気をさらに整流するためには、動翼６と静翼８との間をある程度離す（所定の間隔とする）ことが望まれる。本実施形態の構成によれば、ハウジング７の内部で、軸部材５の軸方向に動翼６と静翼８とを並べることができ、両者間の間隔を適度に調整し易い。そのため、本実施形態によれば、空気の整流効率を高く設計することが可能である。

【0054】

本実施形態においては、軸部材５の軸方向（軸線ｘ方向）において、動翼６の位置と第１軸受４１の位置とが一部で重なり、かつ、静翼８の位置と第２軸受４２の位置とが一部で重なる。第１軸受４１の位置と少なくとも一部で重なるような位置に動翼６の位置を配することで、空気を取り入れる側の上端開口部に近づけて、空気の吸込み効率を高められるとともに、第２軸受４２の位置と少なくとも一部で重なるような位置に静翼８を配することで、動翼６と静翼８との間隔を確保することができ、小型でありながら、静翼による整流効率を高くすることができる。

【0055】

また、回転する軸部材がモータから突出する従来のモータの構成による回転機器では、軸部材の一方側が支持されつつ回転し、突出した他端側から回転力を取り出すことになるため、回転のブレが生じやすいが、本実施形態にかかる回転機器１は、軸受４で支持されたロータ３自体が回転体として回転するため、ロータ３の回転が安定する。

【0056】

また、本実施形態にかかる回転機器１は、ロータ３の両端部に第１軸受４１及び第２軸受４２がそれぞれ固定されて、回転体となるロータ３が支持されているので、軸部材５に対してロータ３の回転が安定する。特に、回転体であるロータ３の構成部材であり、所定の重量を有するマグネット３１が、軸部材５の軸方向において、ロータ３を回転可能に支持する第１軸受４１と第２軸受４２との間にあるので、軸方向におけるバランスが良好になり、ロータ３の回転が安定化する。

【0057】

なお、軸受の配される位置としては、本実施形態の如く、回転体の両端部であることがより望ましいが、回転体の両端部近傍であれば、軸部材に対する回転体の回転は十分に安定した状態になる。ここで云う「近傍」とは、回転体の両端部寄りの位置であればよく、数値で明確に定義できるものではないが、例えば、回転体の軸方向における両端から２０％の長さの領域、好ましくは両端から１０％の長さの領域は、「両端部近傍」の概念に含まれる。

【0058】

さらに、本実施形態にかかる回転機器１においては、第１軸受４１と第２軸受４２とが同一構成の部材であるため、軸受４の一部である外周輪４１ａ，４２ａとロータ３とからなる回転部分の軸方向のバランスが良好になり、さらには、回転機器１全体としての軸方向のバランスが良好になるため、かかる観点からも、ロータ３の回転が安定化する。

【0059】

以上のように、本実施形態にかかる回転機器１は、装置全体の小型化を実現できるとともに、ロータ３の回転にブレが生じ難く、高精度の安定化を達成することができる。
また、ロータ３の回転の安定化は、回転ムラが生じ難くなることを意味するため、回転機器１の高トルク化を実現することもできる。即ち、本実施形態にかかる回転機器１は、小型化を実現しながら、回転機器としての特性に優れたものを提供することができる。

【0060】

以上説明した第１の実施形態では、軸部材５の上下両端部が、ハウジング７に固定されている構成を例に挙げているが、固定側の軸部材５が何らかの形でハウジング７に固定されればよいので、少なくとも一方の端部乃至その近傍がハウジングに固定されていれば構わない。

【0061】

また、第１の実施形態では、円盤部７１ｃの下側ｂ側の部分に固定部材９２を固定し、さらに固定部材９２によって皿ばね９１が上方から押さえ付けられた状態で固定されているが、この構成に限定されない。必要に応じて固定部材９２及び皿ばね９１の双方またはその一方を設けなくても構わない。

【0062】

また、必要に応じて、軸部材５の軸方向において、第２軸受４２とマグネット３１との間にスペーサを設け、このスペーサを用いて、軸部材の軸方向における筒部材３２の内面における第２軸受４２の位置決めをしても構わない。この場合、マグネット３１の第２軸受４２側の端部のうち、ステータ２寄りの部位を第２軸受４２側に突出するように配置して、スペーサを支持する構成にしても構わない。
また、必要に応じて、軸部材５の軸方向において、第２軸受４２とマグネット３１との間に、スペーサを設けなくても構わない。

【0063】

また、第１の実施形態では、回転機器１がハウジング７を備えているが、必要に応じて、ハウジング７を設けなくても構わない。よって、本願における回転機器１はハウジング７を備えている、またはハウジング７を備えていない構成を含んでいる。また、本願には、軸部材と、前記軸部材に対して回転可能な筒状の回転体と、前記回転体を前記軸部材に対して支持する軸受と、前記回転体の内側にあるステータと、前記回転体に設けられた１又は複数の動翼と、を備える回転機器が開示されている。また、この回転機器によれば小型化を図ることができる。さらに、この回転機器は、筒部材の内面に取り付けられたマグネットを備え、第１軸受側におけるマグネットの端部は第１軸受側におけるステータの端部より第２軸受側にあり、第２軸受側におけるマグネットの端部は第２軸受側におけるステータの端部より第２軸受側にあり、軸部材の軸方向において、動翼は第１軸受又は第１軸受側におけるマグネットの端部に重なる位置にあることが開示されている。また、回転機器は、軸部材の軸方向において、動翼の一部と重なる位置に設けられたマグネットの一部（例えば第１軸受側の端部）を備えていることが開示されている。この回転機器によれば、軸方向におけるバランスを良好にすることができる。

【0064】

また、必要に応じて、ハウジング筒部７２と下方支持部７４とを一体に形成したり、１つの部材で形成したりすることが挙げられる。

【0065】

また、第１の実施形態では、ロータ３の筒部材３２の外周面には、軸部材５の軸方向（軸線ｘ方向）における第１軸受４１と重なる領域に、ハウジング７の内周面に向けて（外周側ｃへ）突出した動翼６が取り付けられている。これに限定されず、動翼６はロータ３の筒部材３２の外周面に直接、あるいは、他の部材を介して取り付けられていても構わない。

【0066】

また、第１の実施形態では、ロータ３の筒部材３２の外周面には、軸部材５の軸方向（軸線ｘ方向）における第１軸受４１と重なる領域に、ハウジング７の内周面に向けて（外周側ｃへ）突出した動翼６が周方向に複数取り付けられている。これに限定されず、複数の動翼を軸部材５の軸方向に並べて配置しても構わない。

【0067】

［第２の実施形態］
図２は、本発明の一例である第２の実施形態にかかる回転機器２０１の透過斜視図であり、図３は、回転機器２０１の軸線ｘを含む断面の透過断面図である。図２及び図３において、ハウジング２０７が、想像線（二点鎖線）で描かれることで、透過状態で示されている。

【0068】

また、図４は、回転機器２０１の軸線ｘ方向と垂直な断面（図２におけるＡ－Ａ断面）の断面図である。なお、図４においては、ハウジング２０７を示す想像線が省略されている。
本実施形態にかかる図２、図３及び図４においては、第１の実施形態と同一の構成の部材に同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。以下の説明においては、主に、本実施形態に特有の構成を中心に説明する。
以下の実施形態に記載される、吸引口、排出口は通気口であり、空気の方向に対応させる関係上、便宜上、吸引口、排出口として記載している。空気の方向により、吸引口は排出口になり、排出口は吸引口にもなり、各実施形態における吸引口及び排出口の記載により本発明は限定されない。

【0069】

本実施形態にかかる回転機器２０１においては、ハウジング２０７が、筒状の第１ハウジング（以下、上ハウジングと呼称する）２０７ａと第２ハウジング（以下、下ハウジングと呼称する）２０７ｂの２部材により構成される。上ハウジング２０７ａ及び下ハウジング２０７ｂを図２及び図３に示すように嵌合させて固定することによって、一体化したハウジング２０７が構成される。

【0070】

ハウジング２０７の内部には、回転機器２０１の構成部品の一部が収容されており、軸部材５が、上ハウジング２０７ａの上端部及び下ハウジング２０７ｂの下端部に固定されている。これらハウジング２０７及び軸部材５は、固定側の部材を構成している。また、上ハウジング２０７ａの上端部及び下ハウジング２０７ｂの下端部には、上端開口部２７５と下端開口部２７６が設けられ、上側開口部２７５と下側開口部２７６はそれぞれ軸部材５を囲んでいる。

【0071】

本実施形態にかかる回転機器２０１においては、動翼２０６が、ロータ２０３の外周面における、軸線ｘ方向の中央部に取り付けられている。動翼２０６は、周方向において、筒状部２６１の外周面に複数の羽根２６２が所定の間隔で設けられており、放射状に延びている。また、図４に示されるように、軸線ｘ方向の一方側（図４においては上側ａ）から見ると、それぞれの動翼２０６の一部が重なって、隙間なく配置された状態になっている。

【0072】

動翼２０６は、ロータ２０３とともに回転し、回転した動翼２０６によって、動翼２０６の回転に応じて、空気の流れが生じる。この空気の流れは、ハウジング２０７とロータ２０３との間の空間２７７において、軸部材５の軸方向における上方向及び下方向のいずれかの方向に向けて、生じるようになっている。

【0073】

本実施形態の回転機器２０１においては、回転機器２０１を駆動させて動翼２０６を反時計回りの周方向ｆに回転させることで、上端開口部２７５から取り込んだ空気が下端開口部２７６から吹き出すように構成されている。

【0074】

軸部材５の軸方向（軸線ｘ方向）において、動翼２０６が、ロータ２０３（回転体）の外周面の中央部に配置されている。ロータ２０３の中央の位置は、軸部材５の軸方向において、ロータ２０３に生じた振動の振幅が比較的小さいため、ロータ２０３に生じた振動がハウジング２０７へと伝搬しにくくなり、回転機器全体における振動の発生を抑制することができる。

【0075】

ロータ２０３の筒部材２３２には、通気口としての吸引口２３３と通気口としての排出口２３４が設けられている。軸部材５の軸方向（軸線ｘ方向）において、吸引口２３３は、第１軸受（軸受）４１と動翼２０６との間にある筒部材２３２の部分に設けられている。排出口２３４は、第２軸受（軸受）４２と動翼２０６との間にある筒部材２３２の部分に設けられている。吸引口２３３及び排出口２３４は、周方向ｅｆが長手となる長方形の形状に形成されている。複数の吸引口２３３と複数の排出口２３４はそれぞれ周方向ｅｆに等間隔に並んでいる。なお、ロータ２０３の回転方向に応じて、吸引口２３３が排出口になり、排出口２３４は吸引口になっても構わない。

【0076】

動翼２０６の回転によって、下方向（矢印ｂ方向）に向けて、空間２７７に生じた空気の影響により、吸引口２３３からロータ２０３の内部に空気が吸引され、排出口２３４から空気が排出される。吸引口２３３から取り込まれた空気は、ロータ３の内部で、ステータコア２１及びコイル２２を備えるステータ２を冷却しながら、ステータコア２１の複数の磁極部２３の間や、マグネット３１とステータ２との間に形成された磁気ギャップGを通り、排出口２３４から排出される。

【0077】

したがって、本実施形態にかかる回転機器２０１においては、多くの冷却用の空気をロータ２０３内部に送り込むことができ、加熱したコイルを備えるステータ２を効率的に冷却することができる。
その他、本実施形態においても、第１の実施形態と同様の構成については、同様の作用が生じ、同様の効果が奏される。

【0078】

［第３の実施形態］
図５は、本発明の一例である第３の実施形態にかかる回転機器３０１の透過斜視図であり、図６は、回転機器３０１の軸線ｘを含む断面の透過断面図である。
なお、本実施形態にかかる図５及び図６においては、第１の実施形態乃至第２の実施形態と同一の構成の部材に同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。以下の説明においては、本実施形態のうち、主に、上記実施形態と異なる構成を中心に説明する。

【0079】

本実施形態にかかる回転機器３０１においては、２つの動翼３０６ａ，３０６ｂが、ロータ３０３の外周面における、軸線ｘ方向の上下２箇所に取り付けられている。それぞれの動翼３０６ａ，３０６ｂは、同一形状であり、第２の実施形態における動翼２０６と同様、筒状部３６１ａ，３６１ｂの外周に複数の羽根３６２ａ，３６２ｂが所定の間隔で放射状に設けられた構成である。その他の構成についても、第２の実施形態における動翼２０６と同様になっている。

【0080】

動翼３０６ａ，３０６ｂは、ロータ３０３とともに回転し、動翼３０６ａ，３０６ｂの回転によって空気の流れが生じ、空間３７７に上下いずれかの方向に向けて、空気が流れるようになっている。２つの動翼３０６ａ，３０６ｂがあることで、風量と風速を高めることができる。
本実施形態の回転機器３０１においては、回転機器３０１を駆動させて動翼３０６ａ，３０６ｂを反時計回りの周方向ｆに回転させることで、上端開口部２７５から取り込んだ空気が下端開口部２７６から吹き出すように構成されている。

【0081】

ロータ３０３の径方向において、動翼３０６ａは軸受４１に対してハウジング２０７側にある筒部材３３２の外周面に配置されている。また、ロータ３０３の径方向において、動翼３０６ｂは軸受４２に対してハウジング２０７側にある筒部材３３２の外周面に配置されている。また、これら動翼３０６ａと動翼３０６ｂは、軸部材５の軸方向（軸線ｘ方向）において、ロータ３０３（回転体）の中央部から等距離に配置されている。

【0082】

軸部材５の軸方向（軸線ｘ方向）において、動翼３０６ａの位置と第１軸受４１の位置とが重なっており、かつ、動翼３０６ｂの位置と第２軸受４２の位置とが重なっている。第１軸受４１の位置と少なくとも一部で重なるような位置に動翼３０６ａを配置することで、空気を取り入れる側の上端開口部２７５に近づけて、空気の吸込み効率を高めることができる。また、第２軸受４２の位置と少なくとも一部で重なるような位置に動翼３０６ｂを配置することで、空気を吹き出す側の下端開口部２７６に近づけて、空気の吹き出し効率を高めることができる。

【0083】

また、動翼３０６ａ及び動翼３０６ｂによる空気が流れる方向（即ち、軸部材５の軸方向（軸線ｘ方向）と同じ。）において、動翼３０６ａに対して動翼３０６ｂ側の位置に吸引口２３３が設けられ、動翼３０６ｂに対して動翼３０６ａ側の位置に排出口２３４が設けられている。

【0084】

例えば、上端開口部２７５から取り込まれ動翼３０６ａにより送り込まれた空気は、動翼３０６ａに対して動翼３０６ｂ側における空間３７７の一部である領域では、比較的高圧になる。比較的高圧になった領域に吸引口２３３が設けられているので、ハウジング２０７とロータ３０３の間を通過する空気の流れ（以下、「メインの空気の流れ」と称する場合がある。）とは別に、吸引口２３３からロータ３０３の内部の空間に押し込まれるように、ロータ３０３内部の冷却用の空気（以下、単に「冷却用の空気」と称する場合がある。）が効率的にロータ３０３内に吸引される。また、動翼３０６ｂにより下端開口部２７６へと空気が送り出されて、動翼３０６ｂに対して動翼３０６ａ側における空間３７７の他の一部である領域では比較的低圧になる。比較的低圧になった空間３７７の他の一部である領域に排出口２３４が設けられているので、ロータ３０３の内部から引き出されるように、冷却用の空気がロータ３０３の外部へ効率的に排出される。

【0085】

したがって、本実施形態にかかる回転機器３０１においては、より多くの冷却用の空気をロータ３０３内部に送り込むことができ、加熱するコイルを備えるステータ２をより効率的に冷却することができる。
その他、本実施形態においても、第１の実施形態、あるいは第２の実施形態と同様の構成については、同様の作用が生じ、同様の効果が奏される。

【0086】

［第４の実施形態］
図７は、本発明の一例である第４の実施形態にかかる回転機器４０１の透過斜視図であり、図８は、回転機器４０１の軸線ｘを含む断面の透過断面図である。
なお、本実施形態にかかる図７及び図８においては、第１の実施形態乃至第２の実施形態と同一の構成の部材に同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。以下の説明においては、主に、本実施形態に特有の構成を中心に説明する。

【0087】

本実施形態にかかる回転機器４０１においては、動翼４０６が、ロータ２０３の外周面における、軸線ｘ方向の上方（第１軸受４１側）の部分に取り付けられている。動翼４０６は、第２の実施形態における動翼２０６と同様であり、筒状部４６１の外周面に複数の羽根４６２が所定の間隔で配置されており、径方向において放射状に延びた構成である。その他の構成についても、第２の実施形態における動翼２０６と同様になっている。

【0088】

本実施形態にかかる回転機器４０１においては、軸部材５の軸方向（軸線ｘ方向）において、動翼４０６の位置が軸受４１の位置と重なっており、径方向において、動翼４０６の一部は筒部材２３２を介して軸受４１と対向している。また、軸部材５の軸方向（軸線ｘ方向）において、リング部材４０９（以下、バランスリングと呼称する）が筒部材２３２に設けられている。このバランスリング４０９の位置が軸受４２の位置と重なっており、径方向において、バランスリング４０９の一部は筒部材２３２を介して軸受４２と対向している。

【0089】

また、軸部材５の軸方向（軸線ｘ方向）において、ロータ２０３（回転体）の中央部を中心として、動翼４０６と対称の位置に、バランスリング４０９が配置されている。バランスリング４０９の重量は、軸部材５の軸方向において、ロータ２０３の両端部における重量が同じになるように調整されている。または、バランスリングの重量は、動翼４０６と同じになるように調整されている。そのため、回転側の部材（ロータ２０３、動翼４０６及びバランスリング４０９等）について、軸部材５の軸方向（軸線ｘ方向）における重心の位置は、たとえばロータ２０３の中央になるように調整されている。バランスリングは、例えば樹脂部材や、金属部材など、ウエイトとなる部材で形成されている。

【0090】

軸部材５の軸方向（軸線ｘ方向）において、動翼４０６の位置と第１軸受４１の位置とが重なっている。第１軸受４１の位置と少なくとも一部で重なるような位置に動翼４０６を配することで、空気を取り入れる側の上端開口部２７５に近づけて、空気の吸込み効率を高めることができる。

【0091】

また、軸部材５の軸方向において、動翼４０６による空気の方向（即ち、軸部材５の軸方向（軸線ｘ方向）と同じ。）において、動翼４０６に対してバランスリング４０９側の位置に吸引口２３３が設けられている。

【0092】

したがって、本実施形態にかかる回転機器４０１においては、より多くの冷却用の空気をロータ２０３の内部空間に送り込むことができ、加熱したコイルを有するステータ２をより効率的に冷却することができる。
その他、本実施形態においても、第１の実施形態、あるいは第２の実施形態と同様の構成については、同様の作用が生じ、同様の効果が奏される。

【0093】

［第５の実施形態］
図９は、本発明の一例である第５の実施形態にかかる回転機器５０１の軸線ｘを含む断面の断面図である。また、図１０は、回転機器５０１の軸線ｘ方向と垂直な断面（図９におけるＢ－Ｂ断面）の断面図である。

【0094】

なお、本実施形態にかかる図９及び図１０においては、第３の実施形態（さらには、第１の実施形態乃至第２の実施形態）と同一の構成の部材に同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。以下の説明においては、主に、本実施形態に特有の構成を中心に説明する。

【0095】

本実施形態にかかる回転機器５０１においては、第３の実施形態にかかる回転機器３０１と、ハウジング５０７の構成のみが異なっている。即ち、本実施形態において、ハウジング５０７は、凹状の第１ハウジング（以下、上ハウジングと呼称する）５０７ａと、筒状の第２ハウジング（以下、中ハウジングと呼称する）５０７ｂと、凹状の第３ハウジング（以下、下ハウジングと呼称する）５０７ｃの３つの部材により構成される。また上ハウジング５０７ａにおいて、ハウジング５０７の一方の端部となる上部には、上端開口部２７５が形成されている。また、下ハウジング５０７ｃにおいて、ハウジング５０７の他方の端部となる下部には、下端開口部２７６が形成されている。上ハウジング５０７ａ、中ハウジング５０７ｂ及び下ハウジング５０７ｃを図９に示すように嵌合させて固定することによって、一体化したハウジング５０７が構成される。

【0096】

動翼３０６ａは、上ハウジング５０７ａに取り囲まれた状態で配置されている。動翼３０６ｂは、下ハウジング５０７ｃに取り囲まれた状態で配置される。したがって、第３の実施形態と同一の構成であるならば、中ハウジング５０７ｂとロータ２０３との間の空間５７７には、開放された空間となる空洞が広がっている。本実施形態においては、この空間５７７に静翼５７９が設けられている。この静翼５７９は、例えば、２つの動翼３０６ａ，３０６ｂの間に位置するハウジング３０７の内周面の一部分、または第４の実施形態における動翼４０６とバランスリング４０９との間に位置するハウジング２０７の内周面の一部分に設けられており、このような静翼を、以下「中間静翼」と称する。

【0097】

図１０に示されるように、中間静翼５７９は、中ハウジング５０７ｂの内周面の一部から軸線ｘ方向に向けて延在し、中ハウジング５０７ｂの内周面の一部からロータ２０３に向かって延びている。また、中間静翼５７９は、軸線ｘと平行な面で構成された板状の形状であり、周ｅｆ方向に等間隔に複数（本実施形態では８個）設けられている。中間静翼５７９が設けられることで、空間５７７は、複数の中間静翼５７９により、空気が流れる流路に沿って複数（本実施形態では８つ）の風の通り道（以下、「風路」と称する。）に仕切られる。
本実施形態によれば、中間静翼５７９によって空間５７７が複数の風路に仕切られることで、空気の流れが整流され、風量をアップさせることができる。

【0098】

また、本実施形態にかかる回転機器５０１においては、第２～第４の実施形態と同様、ロータ２０３の筒部材２３２に、吸引口２３３と排出口２３４がそれぞれ設けられている。この吸引口２３３及び排出口２３４と中間静翼５７９とが組み合わされることによって、ロータ３の内部へ冷却用の空気をより効率的に取り込むことができる。

【0099】

図１１に、ロータ３の内部への冷却用の空気の流れを説明するための説明図を示す。図１１は、図９と同様の透過断面図である。
動翼３０６ａ及び動翼３０６ｂによるメインの空気の方向（即ち、軸部材５の軸方向（軸線ｘ方向）と同じ。）において、動翼３０６ａに対して動翼３０６ｂ側の位置に吸引口２３３が設けられ、動翼３０６ｂに対して動翼３０６ａ側の位置に排出口２３４が設けられている。軸部材５の軸方向（軸線ｘ方向）において、吸引口２３３の位置は中間静翼５７９の上端部の位置と重なり、排出口２３４の位置は中間静翼５７９の下端部の位置と重なっている。

【0100】

上端開口部２７５から取り込まれ動翼３０６ａにより送り込まれた空気は、動翼３０６ａに対して動翼３０６ｂ側における空間５７７の一部の領域へと流れる。この領域に流れ込んだ空気は、複数の中間静翼５７９により仕切られた空間を通過して整流され、メインの空気とは別に、この領域に設けられた吸引口２３３からロータ２０３の内部に、空気が整流された状態で押し込まれ、ステータ２を冷却する。

【0101】

よって、図１１の点線矢印で示されるように、ロータ２０３の内部に空気がより効率的に吸引される。吸引口２３３から取り込まれた冷却用の空気は、図１１の実線矢印で示されるように、ロータ２０３の内部で、ステータコア２１及びコイル２２からなるステータ２を冷却しながら、ステータ２に形成された間隙（例えば、複数の磁極部２３間の間隙、ステータコア２１とマグネット３１との間の間隙Ｇ）を通り、軸受４２に向けて流れていく。

【0102】

一方、メインの空気では、動翼３０６ｂにより下端開口部２７６へと空気が送り出されて、動翼３０６ｂに対して動翼３０６ａ側にある空間５７７の一部の領域へと流れる。この領域に流れ込んだ空気は、複数の中間静翼５７９により仕切られた空間を通過して整流され、さらに動翼３０６ｂにより空気が下端開口部２７６へと排出される。よって、図１１の点線矢印で示されるように、ロータ２０３の内部から排出される冷却用の空気とともに、メインの空気がより効率的に排出される。

【0103】

したがって、本実施形態にかかる回転機器５０１においては、より一層多くの冷却用の空気をロータ２０３内部に送り込むことができ、加熱したコイルを有するステータ２をより一層効率的に冷却することができる。
その他、本実施形態においても、第１の実施形態、第２の実施形態、あるいは第３の実施形態と同様の構成については、同様の作用が生じ、同様の効果が奏される。

【0104】

［第６の実施形態］
図１２は、本発明の一例である第６の実施形態にかかる回転機器６０１の軸線ｘの手前で断ち切った、軸線ｘと平行な断面の透過断面図である。本実施形態にかかる回転機器６０１においては、第５の実施形態にかかる回転機器５０１と、中ハウジングの内周面に設けられた静翼の構成のみが異なっている。

【0105】

したがって、本実施形態にかかる図１２においては、第５の実施形態と同様、第３の実施形態（さらには、第１の実施形態乃至第２の実施形態）と同一の構成の部材に同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。以下の説明においては、主に、本実施形態に特有の構成を中心に説明する。

【0106】

本実施形態におけるハウジング６０７は、第５の実施形態と同様、上ハウジング５０７ａと、筒状の中ハウジング６０７ｂと、下ハウジング５０７ｃの３部材により構成される。上ハウジング５０７ａ、中ハウジング６０７ｂ及び下ハウジング５０７ｃを図１２に示すように嵌合させて固定することによって、一体化したハウジング６０７が構成される。

【0107】

図１３は、本実施形態にかかる回転機器６０１から、中ハウジング６０７ｂを、その内周面に設けられた中間静翼（静翼）６７９ａ，６７９ｂとともに抜き出して、軸線ｘを含む断面で切り出した断面図である。図１３に示されるように、中間静翼６７９ａ，６７９ｂは、第５の実施形態と同様に板状の形状であり、中ハウジング６０７ｂの内周面から軸線ｘ方向に向けて延在している。また、ロータ２０３の径方向において、中間静翼６７９ａ，６７９ｂは、中ハウジング６０７ｂの内周面からロータ２０３に向けて延在している。しかし、中間静翼６７９ａ，６７９ｂは、第５の実施形態とは異なり、軸線ｘに対して傾斜した面を有している。

【0108】

中間静翼６７９ａは、上方（軸受４１側にある中ハウジング６０７ｂの一部分）から下方（軸受４２側にある中ハウジング６０７ｂの他の一部分）に向けて反時計回り（周方向ｆ）に傾斜して設けられ、中間静翼６７９ｂは、上方から下方に向けて時計回り（周方向ｅ）に傾斜して設けられている。

【0109】

中間静翼６７９ａ及び中間静翼６７９ｂは、周方向ｅｆに交互に配置されており、傾斜の方向が互い違いになっている。具体的には、ロータ２０３の周方向において、中間静翼６７９ａのうち、一方の端部６７９ａ１（軸受４１又は動翼３０６ａ側における端部）の位置は、他方の端部（軸受４２又は動翼３０６ｂ側における端部）の位置と異なっている。同様に、ロータ２０３の周方向において、中間静翼６７９ｂのうち、一方の端部６７９ｂ１（軸受４１又は動翼３０６ａ側における端部）の位置は、他方の端部６７９ｂ２（軸受４２又は動翼３０６ｂ側における端部）の位置と異なっている。

【0110】

また、ロータ２０３の周方向において、中間静翼６７９ａの一方の端部６７９ａ１は中間静翼６７９ｂの一方の端部６７９ｂ１に近接しており、中間静翼６７９ａの他方の端部６７９ａ２は中間静翼６７９ｂの他方の端部６７９ｂ２に離間している。言い換えれば、ロータ２０３の周方向において、中間静翼６７９ａの一方の端部６７９ａ１と中間静翼６７９ｂの一方の端部６７９ｂ１との間の距離は、中間静翼６７９ａの他方の端部６７９ａ２と中間静翼６７９ｂの他方の端部６７９ｂ２との間の距離より小さい。

【0111】

中間静翼６７９ａ及び中間静翼６７９ｂが設けられることで、空間６７７は、メインの空気の流路に沿って複数（本実施形態では８つ）の風路に仕切られる。
本実施形態によれば、中間静翼６７９ａ，６７９ｂによって空間６７７が複数の風路６７７ｘ，６７７ｙに仕切られることで、空気の流れが整流され、風量をアップさせることができる。

【0112】

ロータ２０３の周方向における、中間静翼６７９ａとその周方向ｆ側の隣の中間静翼６７９ｂとの間の風路６７７ｘの幅は、空気が流れる方向にむけて狭まるように形成されている。一方、ロータ２０３の周方向における、中間静翼６７９ａとその周方向ｅ側の隣の中間静翼６７９ｂとの間の風路６７７ｙの幅は、空気が流れる方向にむけて拡大するように形成されている。すなわち、互いに隣接する中間静翼６７９ａ、６７９ｂで形成される風路６７７ｘにおいて、軸受４１又は動翼３０６ａ側における風路６７７ｘは広く、軸受４２又は動翼３０６ｂ側における風路６７７ｘは狭い。

【0113】

動翼３０６ａ及び動翼３０６ｂによるメインの空気の方向（即ち、軸部材５の軸方向（軸線ｘ方向）と同じ。）において、動翼３０６ａの位置に対して動翼３０６ｂ側の通気口６３３が設けられ、動翼３０６ｂの位置に対して動翼３０６ａ側に通気口６３４が設けられている。通気口６３３は、第２～第５の実施形態における吸引口２３３と、通気口６３４は、第２～第５の実施形態における排出口２３４と、それぞれ同一のものである。軸部材５の軸方向（軸線ｘ方向）において、通気口６３３の位置は中間静翼６７９ａ，６７９ｂの上端部の位置と重なり、通気口６３４の位置は中間静翼６７９ａ，６７９ｂの下端部の位置と重なっている。

【0114】

風路６７７ｙでは、上流（軸受４１又は動翼３０６ａ側）における風路６７７ｙ内の空気は密となっており、下流（軸受４２又は動翼３０６ｂ側）における風路６７７ｙ内の空気は疎となっている。そのため、風路６７７ｙは下流に向けて広がっているので、空気が密な状態から疎な状態になり、膨張されて、下端部側（軸受４２又は動翼３０６ｂ側）における風路６７７ｙでの圧力は低圧になり、上端部側（軸受４１又は動翼３０６ａ側）における風路６７７ｙでの圧力は相対的に高圧になる。この圧力差によって、相対的に高圧になっている風路６７７ｙ内の空気が通気口６３３を介してロータ２０３内に冷却用の空気が取り込まれ、相対的に低圧になっている風路６７７ｙ内の空気が通気口６３４を介してロータ２０３の外に冷却用の空気が排出される。

【0115】

風路６７７ｘでは、通気口６３３，６３４を通過する冷却用の空気の流れが、風路６７７ｙと逆向きになる。
風路６７７ｘでは、下流（軸受４２又は動翼３０６ｂ側）における風路６７７ｘ内の空気は密になっており、上流（軸受４１又は動翼３０６ａ側）における風路６７７ｘ内の空気は疎となっている。

【0116】

そのため、風路６７７ｘは上流に向けて広がっているので、空気が疎な状態から密な状態になり、圧縮されて、下端部側（軸受４２又は動翼３０６ｂ側における風路６７７ｘでの圧力は相対的に高圧になり、上端部側（軸受４１又は動翼３０６ａ側）における風路６７７ｘでの圧力は相対的に低圧になる。この圧力差によって、相対的に高圧になっている風路６７７ｘ内の空気が通気口６３４を介してロータ２０３内に冷却用の空気が取り込まれ、相対的に低圧になっている風路６７７ｘ内の空気が通気口６３３を介してロータ２０３の外に冷却用の空気が排出される。

【0117】

以上のように、本実施形態にかかる回転機器６０１では、周方向ｅｆにおいて、異なる２つの傾斜の方向が互い違いに並んだ配列を構成する、複数の中間静翼６７９ａ及び複数の中間静翼６７９ｂにより、風路６７７ｘ，６７７ｙの幅が、空気の進行方向において漸次変化している。そのため、それぞれの風路６７７ｘ，６７７ｙにおいて、空気の流れの上流と下流とで圧力差が生じる。圧力差が大きくなった風路６７７ｘ，６７７ｙの上端部及び下端部に通気口６３３，６３４が配置されていることで、通気口６３３，６３４を通じて冷却用の空気がロータ２０３の内部に強制的に取り込まれ、あるいは排出されるようになっている。

【0118】

したがって、本実施形態にかかる回転機器６０１においては、より一層多くの冷却用の空気を強制的にロータ２０３内部に送り込むことができ、加熱するコイルを有するステー
タ２を効率的に冷却することができる。
その他、本実施形態においても、第１の実施形態、第２の実施形態、第３の実施形態、あるいは第５の実施形態と同様の構成については、同様の作用が生じ、同様の効果が奏される。

【0119】

以上、本発明の回転機器について、好ましい実施形態を挙げて説明したが、本発明の回転機器は、上記の実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、各実施形態に特有の構成を組み合わせても構わない。例を挙げると、第１の実施形態に特有の構成（皿ばね９１によって第１軸受４１の内周輪４１ｂに予圧を作用させる構成等）を、第２～第６の実施形態に適用しても構わない。

【0120】

また、上下一対の動翼３０６ａ，３０６ｂを備える例を挙げて説明した第５の実施形態や第６の実施形態に特有の中間静翼５７９や中間静翼６７９ａ，６７９ｂを（ハウジング５０７やハウジング６０７とともに）第４の実施形態に適用しても構わない。第４の実施形態は、上方の動翼４０６と下方のバランスリング４０９とが対を成す点があり、動翼４０６とバランスリング４０９の間には、中間静翼５７９や中間静翼６７９，６７９ｂを設けることができる空間４７７がある。

【0121】

また、空気は冷媒などの気体であっても構わない。
その他、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の回転機器を適宜改変することができる。かかる改変によってもなお本発明の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

【符号の説明】

【0122】

１…回転機器、２…ステータ、３…ロータ（回転体）、４…軸受、５…軸部材、６…動翼、７…ハウジング、８…静翼、２１…ステータコア、２２…コイル、２３…磁極部、２４…円環部、３１…マグネット、３２…筒部材、４１…第１軸受（軸受）、４１ａ，４２ａ…外周輪、４１ｂ，４２ｂ…内周輪、４１ｃ，４２ｃ…ベアリングボール、４２…第２軸受（軸受）、７１…蓋体、７１ａ…蓋スポーク部、７１ｂ…蓋筒状部、７１ｂａ…突部、７１ｂｂ…切欠部、７１ｃ…円盤部、７１ｄ…リブ、７２…ハウジング筒状部、７２ａ…突部、７２ｂ…切欠部、７４…下方支持部、７４ａ…外側筒状部、７４ｂ…底面部、７４ｃ…内側筒状部、７７…空間、７８…ハウジング本体部、９１…皿ばね、９２…固定部材、２０１…回転機器２０１、２０３…ロータ、２０６…動翼、２０７…ハウジング、２０７ａ…上ハウジング、２０７ｂ…下ハウジング、２３２…筒部材、２３３…吸引口、２３４…排出口、２６１…筒状部、２６２…羽根、２７５…上端開口部、２７６…下端開口部、２７７…空間、３０１…回転機器２０１、３０３…ロータ、３０６ａ，３０６ｂ…動翼、３６１ａ，３６１ｂ…筒状部、３６２ａ，３６２ｂ…羽根、３７７…空間、４０１…回転機器、４０３…ロータ、４０６…動翼、４０９…バランスリング（リング部材）、４６１…筒状部、４６２…羽根、５０１…回転機器、５０７…ハウジング、５０７ａ…上ハウジング、５０７ｂ…中ハウジング、５０７ｃ…下ハウジング、５７７…空間、５７９…中間静翼（静翼）、６０１…回転機器、６０７…ハウジング、６０７ｂ…中ハウジング、６３３…通気口、６３４…通気口、６７７…空間、６７７ｘ，６７７ｙ…風路、６７９ａ，６７９ｂ…中間静翼（静翼）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【手続補正書】

【提出日】2024-06-25

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸方向に配置された第１軸受および第２軸受を有するモータ部と、
前記モータ部の外周面を囲むハウジングと、
前記モータ部の外周面と前記ハウジングとの間に形成された通気路と、
前記モータ部に設けられた動翼と、
前記ハウジングに設けられた静翼と、を備え、
前記ハウジングは、前記第１軸受側の開口部と、前記第２軸受側の開口部とを備え、
空気が前記第１軸受側の開口部から取り込まれ、前記第２軸受側の開口部から吹き出され、
前記回転軸方向において、前記第１軸受と重なる領域にある前記動翼と、当該動翼に対して前記第２軸受側にある前記静翼は並んで配置されており、
前記回転軸方向において、前記静翼は、前記第１軸受側における第１端部と、前記第２軸受側における第２端部と、を備え、
径方向において、前記第２軸受側における第２端部の内周面は、前記モータ部の外周面から離れている、回転機器。

【請求項2】

回転軸方向に配置された第１軸受および第２軸受を有するモータ部と、
前記モータ部の外周面を囲むハウジングと、
前記モータ部の外周面と前記ハウジングとの間に形成された通気路と、
前記モータ部に設けられた動翼と、
前記ハウジングに設けられた静翼と、を備え、
前記ハウジングは、前記第１軸受側の開口部と、前記第２軸受側の開口部とを備え、
空気が前記第１軸受側の開口部から取り込まれ、前記第２軸受側の開口部から吹き出され、
前記回転軸方向において、前記第１軸受と重なる領域にある前記動翼と、当該動翼に対して前記第２軸受側にある前記静翼は並んで配置されており、
前記回転軸方向において、前記静翼は、前記第１軸受側における第１端部と、前記第２軸受側における第２端部と、を備え、
径方向において、前記第１軸受側における第１端部の内周面は、前記モータ部の外周面から離れている、回転機器。

【請求項3】

回転軸方向に配置された第１軸受および第２軸受を有するモータ部と、
前記モータ部の外周面を囲むハウジングと、
前記モータ部の外周面と前記ハウジングとの間に形成された通気路と、
前記モータ部に設けられた動翼と、
前記ハウジングに設けられた静翼と、を備え、
前記ハウジングは、前記第１軸受側の開口部と、前記第２軸受側の開口部とを備え、
空気が前記第１軸受側の開口部から取り込まれ、前記第２軸受側の開口部から吹き出され、
前記回転軸方向において、前記第１軸受側にある前記動翼と、当該動翼に対して前記第２軸受側にある前記静翼は並んで配置されており、
前記回転軸方向において、前記静翼は、前記第１軸受側における第１端部と、前記第２軸受側における第２端部と、を備え、
径方向において、前記第１軸受側における第１端部の内周面は、前記モータ部の外周面から離れており、
径方向において、前記第２軸受側における第２端部の内周面は、前記モータ部の外周面から離れている、回転機器。

【請求項4】

前記回転軸方向において、前記モータ部は、前記第１軸受と前記第２軸受の間にあるマグネットおよびステータを備える、請求項１から３のいずれかに記載の回転機器。

【請求項5】

前記モータ部はスペーサを備え、
前記回転軸方向において、前記スペーサは前記第２軸受の位置決めをしている、請求項１から３のいずれかに記載の回転機器。