送風的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種送風機，使在馬達基座部形成的加強肋的形狀以及配置構造最優化，即使在將送風機的最大轉速提高至接近20000rpm的情況下，也能夠減小經由馬達基座傳遞至箱體的振動的影響。送風機具備：形成為圓板狀的馬達基座部(18)，其設置有多個與箱體(11)分別一體形成且從中空圓筒狀的突起部(18a)的外周側呈放射狀地朝外側延伸的加強肋(21)；以及多個輻條(20)，它們將馬達基座部與箱體連結，并且送風機構成為：使多個加強肋的數量形成為至少與輻條的數量相同或者大于輻條的數量，并設定為使箱體的固有振動頻率比在使馬達(15)以20000rpm旋轉時從馬達傳遞至箱體的振動頻率高。
【專利說明】送風機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及送風機，尤其是涉及用于電子設備等的設備內部的冷卻等的送風機。
【背景技術】
[0002]通常，送風機具備:在中央具有空洞部(開口)的箱體、旋轉軸、具有多個葉片并與旋轉軸一體旋轉的葉輪、使旋轉軸旋轉的馬達、以及對馬達進行保持的馬達基座部，葉輪、馬達以及馬達基座部收納于箱體的空洞部內。
[0003]馬達基座部在其中央一體形成有供中空圓筒狀的軸承殼體嵌合安裝的突起部，其中，上述軸承殼體設置有對旋轉軸進行支承的軸承。對于安裝于該突起部的軸承殼體而言，在其外側安裝有馬達的定子，在其內側經由軸承將旋轉軸安裝為能夠旋轉。另外，馬達基座部通過多個輻條而與箱體連結。
[0004]而且，若驅動馬達，則旋轉軸與葉輪一同旋轉，通過該葉輪的旋轉流體(空氣)從箱體的空洞部的一端側、即吸入口吸入到葉輪內，通過箱體內部，從箱體的空洞部的另一端偵U、即排出口排出至箱體外部。此時，在需要提高朝箱體外部排出的流體的壓力的情況下，存在在箱體的排出口附近設置固定翼的情況，另外也存在輻條兼作固定翼的情況。此外，上述箱體、馬達基座以及輻條由樹脂、金屬等通過一體成型而形成。
[0005]然而，這種送風機用于安裝于電子設備，將從電子設備內部的電子部件產生的熱有效地排出至電子設備外部，來對電子部件進行冷卻。因此，要求送風機的高風量(單位時間內送風機送出的空氣量)。另外，在服務器(server)等電子設備中，由于框體內部的高密度安裝，所以供空氣流動的空間變得越來越小，從而對冷卻框體內部的送風機，除了要求上述高風量以外還要求高靜壓(送風機送出空氣的力)。
[0006]為了獲得上述送風機的高風量與高靜壓，而需要使葉輪旋轉的馬達以高速旋轉。但是，在使馬達以高速旋轉的情況下，存在如下問題:伴隨著馬達的高速旋轉的振動經由軸承傳遞至箱體，振動也傳遞至安裝了送風機的電子設備，從而導致電子設備也產生振動。尤其是在伴隨著馬達的旋轉的振動與箱體的固有振動頻率共振的情況下，振動變大，結果，電子設備可能產生異常振動而造成嚴重的問題。
[0007]對于上述的問題，提出如下送風機:在馬達基座部形成有多個強化加強肋，來強化殼體的構造，抑制振動的產生(例如，參照專利文獻I)。
[0008]專利文獻1:日本特開2006-57631號公報
[0009]然而，專利文獻I所記載的技術是通過在馬達基座部形成多個強化加強肋來強化殼體的構造的送風機，但未充分地公開形成于馬達基座部的強化加強肋的形狀、構造。另夕卜，在服務器等電子設備中，由于框體內部的高密度安裝，所以存在使送風機的最大轉速旋轉至20000rpm的情況。在如此高速旋轉的情況下，存在使經由馬達基座部傳遞至箱體的振動減少的效果未必充足這樣的問題點。實用新型內容
[0010]因此，本實用新型是鑒于上述問題點而完成的，目的在于提供一種送風機，使在馬達基座部形成的加強肋的形狀以及配置構造最優化，即使在將送風機的最大轉速提高至接近20000rpm的情況下,也能夠減小經由馬達基座傳遞至箱體的振動的影響。
[0011]本實用新型是為了實現上述目的而提出的，本實用新型的送風機具備:葉輪，其具有多個葉片；馬達，其使所述葉輪旋轉；箱體，其收納所述葉輪與所述馬達；馬達基座部，其供所述馬達安裝；以及多個輻條，它們將所述箱體與所述馬達基座部之間連結，所述送風機構成為:在所述馬達基座部形成有多個加強肋，所述加強肋的數量形成為與所述輻條的數量相同或者比所述輻條的數量多，設定為當使所述馬達的轉速旋轉至20000rpm時，所述箱體的固有振動頻率比所述馬達的轉速傳遞至箱體的振動頻率高。(技術方案I)。
[0012]根據該結構，在俯視觀察形成為圓板狀的馬達基座部呈放射狀地設置有多個加強肋，并且在馬達基座部與箱體之間設置有多個將該馬達基座部與箱體連結的輻條來對殼體的構造進行強化。并且，將多個加強肋的數量形成為與輻條的數量相同，或者比輻條的數量多，設定為當使馬達以20000rpm旋轉時，箱體的固有振動頻率比伴隨著該馬達的旋轉而傳遞至箱體的振動頻率高。因此，即使馬達以20000rpm旋轉，馬達與殼體也不會共振，結果，能夠抑制殼體發生異常振動。
[0013]另外，優選所述多個輻條的數量至少為七根以上的結構。(技術方案2)。
[0014]根據該結構，在至少形成七根輻條的情況下，若在馬達基座部形成七根以上加強肋，則在馬達的最大轉速為20000rpm時，箱體的固有振動頻率比由馬達的旋轉而產生的振動頻率高，由此能夠防止箱體與馬達共振而使箱體發生異常振動。
[0015]另外，優選所述多個輻條形成為相對于與和所述葉輪一體旋轉的旋轉軸正交的面傾斜規定的角度的結構。(技術方案3)。
[0016]根據該結構，各輻條作為提高向箱體的外部排出的空氣的壓力并且對排出的空氣進行整流的固定翼而發揮功能。
[0017]另外，優選所述多個加強肋形成為從在所述馬達基座部的中央突出的中空圓筒狀的突起部的外周側到所述馬達基座部的外周寬度相同的結構。(技術方案4)。
[0018]根據該結構，通過使加強肋從突起部到馬達基座的外周寬度相同，從而馬達基座部被均勻地加強，能夠防止發生異常振動。
[0019]另外，優選所述多個加強肋形成為伴隨著從在所述馬達基座部的中央突出的中空圓筒狀的突起部的外周側朝所述馬達基座部的外周側延伸而寬度遞減的結構。(技術方案5)。
[0020]根據該結構，將加強肋的寬度形成為在突起部處寬度較寬，伴隨著朝向馬達基座外周側延伸而寬度遞減，由此能夠有效地加強突起部，且抑制多余的加強，實現箱體的輕量化。
[0021]另外，優選當所述多個加強肋的數量與所述輻條的數量相同時，所述加強肋形成為朝所述輻條與所述馬達基座部接合的位置延伸的結構。(技術方案6)。
[0022]根據該結構，將加強肋設置為朝向輻條與馬達基座部接合的位置延伸，從而能夠提高該接合位置的強度，進一步實現箱體的構造整體的強化。
[0023]根據本實用新型，能夠提供一種即使在送風機的最大轉速旋轉至20000rpm的情況下，也不會發生異常振動的送風機。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1是作為本實用新型的一個實施方式而表示的送風機的剖視圖。
[0025]圖2是表示圖1所示的送風機的箱體的立體圖。
[0026]圖3A是表示圖2的箱體的俯視圖。
[0027]圖3B是圖3A的A-A線放大剖視圖。
[0028]圖4是表示形成于馬達基座部的加強肋的數量與殼體的固有振動頻率的值的圖表。
[0029]符號說明
[0030]10...送風機；11...箱體；12...旋轉軸；13...葉片；14...葉輪；15...馬
達；15a...轉子；15b...定子；16a、16b...軸承；17...軸承殼體；18...馬達基座部;18a...突起部；19...空洞部；19a...吸入口 ；19b...排出口 ；20...輻條；21...加強肋。
【具體實施方式】
[0031]以下，基于附圖對用于實施本實用新型的方式(以下，稱為“實施方式”)進行詳細地說明。此外，在以下的說明中，表示上下的方向的表達方式并非絕對的，雖然在本實用新型的送風機的各部分處于所描繪姿勢的情況下是適當的，但是在其姿勢變化的情況下需根據姿勢的變化來變更解釋。
[0032]如圖1所示，本實用新型的實施方式的一個例子的送風機10是軸流式風扇，具備:箱體11、旋轉軸12、在外周具有多個葉片13并與旋轉軸12 —體旋轉的葉輪14、使旋轉軸12旋轉的馬達15、安裝有對旋轉軸12進行支承的上下一對軸承16a、16b的中空圓筒狀的軸承殼體17、以及具有對軸承殼體17進行支承的突起部18a的馬達基座部18等，旋轉軸12、葉輪14、馬達15、軸承殼體17以及馬達基座部18配設于箱體11內。
[0033]更詳細敘述，如圖1?圖3A所示，上述箱體11在中央設置有前后貫通的呈圓形的通氣用的空洞部19，且俯視觀察形成為四邊形的框體。另外，箱體11在其空洞部19的中央配設有上述馬達基座部18，以由多個輻條20 (在實施例中為七根)將該空洞部19內周面與馬達基座部18外周面之間連結的方式，將箱體11與馬達基座部18以及輻條20由樹脂一體成形。而且，如圖1所示，在空洞部19的上下端分別形成有吸入口 19a與排出口 19b。
[0034]如圖1所示，上述多個輻條20配設于箱體11的排出口 19b側，另外如圖3A所示，上述多個輻條20沿圓周方向以均勻的角度從馬達基座部18的外周面朝空洞部19的內周面呈放射狀地形成。上述多個輻條20分別相對于與旋轉軸12正交的面傾斜規定的角度，由此提高向箱體11的外部排出的空氣的壓力并且對排出的空氣進行整流，上述多個輻條20也作為固定翼發揮功能。
[0035]被上述輻條20支承于箱體11的馬達基座部18與輻條20 —同設置于箱體11的排出口 19b側。另外，如圖2、圖3A所示，馬達基座部18在中央一體地設置有朝向吸入口19a側突出的中空圓筒狀的突起部18a，馬達基座部18俯視觀察形成為圓板狀。上述軸承殼體17的一端側嵌合插入并同心地固定安裝在該突起部18a內。使用粘合劑來固定該軸承殼體17。[0036]并且，在馬達基座部18的突起部18a所突出的面、即與吸入口 19a對置的面上與上述輻條20分別對應地設置有多個加強肋21 (在實施例中七根)，其中，上述多個加強肋21從突起部18a的外周面沿馬達基座部18的外周方向且朝馬達基座部18與輻條20接合的接合位置C呈放射狀地延伸。如作為圖3A的A-A線剖面的圖3B所示，上述各加強肋21從馬達基座部18的背面向外側剖面呈山形狀地突出，并與該馬達基座部18 —體地形成。此夕卜，加強肋21的剖面形狀并不局限于圖3B所示的形狀，也可以形成為除此之外的三角形、四邊形、梯形等。
[0037]如圖3A、圖3B所示，上述各加強肋21沿圓周方向以均勻的角度、并且以全部相同的形狀、從突起部18a的外周面到接合位置C之間以相同的寬度(周向)W、相同的高度(軸向)H而形成。而且，通過如此設置多個加強肋21，從而提高接合位置C的強度，同時實現箱體11整體的強化。更詳細地進行后述，設定為當使馬達15以20000rpm旋轉時，箱體11的固有振動頻率比馬達15的旋轉傳遞至箱體11的振動頻率高。
[0038]此外，箱體11、馬達基座部18、輻條20以及加強肋21由樹脂一體成形而形成，但也可以由金屬等一體成形。另外，軸承殼體17也可以與馬達基座部18的突起部18a由樹脂一體成形。
[0039]如圖1所示，上述旋轉軸12將在軸承殼體17的內周安裝的一對軸承16a、16b上下貫通，并被支承為能夠旋轉，在上述旋轉軸12的上端一體地安裝有葉輪14。
[0040]此外，在本實施方式中，雖將軸承殼體17形成獨立的部件，但也可以與突起部18a一體。
[0041]上述葉輪14具有與旋轉軸12 —體旋轉的輪轂22，在該輪轂22的外周面設置上述多個葉片13。
[0042]上述輪轂22是將普通的樹脂材料(PBT、ABS等合成樹脂)通過注射模塑成形而形成的，在其成形時，在成形模具(未圖示)內，一端(上端)側閉合，另一端(下端)側開口，并在內周面配置有安裝上述馬達15的轉子磁鐵23而成的形成為剖面呈圓形的近似杯狀的磁軛24、與旋轉軸12，然后，向成形模具內注入樹脂材料，由此，如圖1所示，上述輪轂22設置有連結支承于旋轉軸12的圓板狀的頂部22a與以沿軸向延伸的方式設置的圓筒部22b，且上端側閉合下端側開口，并形成為剖面呈圓形的近似杯狀，另外，同時在輪轂22的圓筒部22b的外周面一體形成有上述多個葉片13。
[0043]如圖1所示，上述馬達15包括轉子15a與定子15b，其中，上述轉子15a包括葉輪14側的磁軛24與安裝于該磁軛24的內周面的轉子磁鐵23，上述定子15b在箱體11側固定安裝于軸承殼體17的外周，通過使轉子15a相對于定子15b旋轉，從而使葉輪14與旋轉軸12 —體旋轉。
[0044]如圖1所示，上述定子15b從吸入口 19a側安裝于軸承殼體17的外周面。該定子15b具備嵌合安裝于軸承殼體17的外周的鐵芯25、與經由絕緣體26卷繞于該鐵芯25的驅動用的線圈27。另外，在定子15b的下部，馬達驅動用的電路基板28固定安裝于絕緣體26，其中，上述電路基板28安裝有用于對供給至線圈27的驅動電流進行控制的電子部件，電路基板28經由未圖示的導線而與同樣未圖示的外部電源電連接。
[0045]對于如上構成的送風機10而言，若從電路基板28向馬達15的線圈27供給驅動電流，則轉子15a可動由此旋轉軸12與葉輪14 一體旋轉。另外，若葉輪14旋轉，則作為流體的空氣從箱體11的吸入口 19a吸入到葉輪14的葉片13內，并通過箱體11的內部，從箱體11的排出口 19b排出到箱體11的外部。此時，在箱體11的排出口 19b側設置的多個輻條20對向箱體11的外部排出的空氣進行整流，并且提高空氣的壓力。結果，在安裝了該送風機10的服務器等電子設備中進行換氣(或者空氣循環)而實現內部冷卻。
[0046]然而，在服務器等電子設備中，由于框體內部的高密度安裝，所以供空氣流動的空間變得越來越小，從而對冷卻框體內部的送風機10要求高風量、高靜壓。因此，存在如下情況:為了獲得送風機10的高風量、高靜壓，而將使葉輪14旋轉的馬達15的最大轉速旋轉至20000rpm。在使馬達15以高速旋轉的情況下,伴隨與此的振動經由軸承16a、16b傳遞至箱體11，振動也傳遞至安裝了送風機10的電子設備，結果，電子設備也產生振動。在該情況下，在伴隨著馬達15的旋轉的振動與箱體11的固有振動頻率共振的情況下，振動進一步變大，結果，電子設備可能產生異常振動。
[0047]表1
[0048]
【權利要求】
1.一種送風機，具備: 葉輪，其具有多個葉片； 馬達，其使所述葉輪旋轉； 箱體，其收納所述葉輪與所述馬達； 馬達基座部，其供所述馬達安裝；以及 多個輻條，它們將所述箱體與所述馬達基座部之間連結， 所述送風機的特征在于， 在所述馬達基座部形成有多個加強肋， 所述加強肋的數量形成為與所述輻條的數量相同或者比所述輻條的數量多， 設定為當使所述馬達的轉速旋轉至20000rpm時，所述箱體的固有振動頻率比所述馬達的轉速傳遞至箱體的振動頻率高。
2.根據權利要求1所述的送風機，其特征在于， 所述多個輻條的數量至少為七根以上。
3.根據權利要求1或2所述的送風機，其特征在于， 所述多個輻條形成為相對于與和所述葉輪一體旋轉的旋轉軸正交的面傾斜規定的角度。
4.根據權利要求1所述的送風機，其特征在于， 所述多個加強肋形成為從在所述馬達基座部的中央突出的中空圓筒狀的突起部的外周側到所述馬達基座部的外周寬度相同。
5.根據權利要求1所述的送風機，其特征在于， 所述多個加強肋形成為伴隨著從在所述馬達基座部的中央突出的中空圓筒狀的突起部的外周側朝所述馬達基座部的外周側延伸而寬度遞減。
6.根據權利要求1所述的送風機，其特征在于， 當所述多個加強肋的數量與所述輻條的數量相同時，所述加強肋形成為朝所述輻條與所述馬達基座部接合的位置延伸。
【文檔編號】F04D29/52GK203532333SQ201320587627
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月23日 優先權日:2012年12月27日
【發明者】小田裕介, 野中朋子, 西澤正晃, 內河信一 申請人:美蓓亞株式會社