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KR910004538B1 - Fan motor - Google Patents

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Publication number
KR910004538B1
KR910004538B1 KR1019890003660A KR890003660A KR910004538B1 KR 910004538 B1 KR910004538 B1 KR 910004538B1 KR 1019890003660 A KR1019890003660 A KR 1019890003660A KR 890003660 A KR890003660 A KR 890003660A KR 910004538 B1 KR910004538 B1 KR 910004538B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bearing
rotor shaft
fan
air
fan motor
Prior art date
Application number
KR1019890003660A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR900001096A (en
Inventor
아끼라 타카라
데루오 마루야마
Original Assignee
마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤
다니이 아끼오
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Filing date
Publication date
Priority claimed from JP63070009A external-priority patent/JPH01244195A/en
Priority claimed from JP63161615A external-priority patent/JPH0814285B2/en
Application filed by 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤, 다니이 아끼오 filed Critical 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤
Publication of KR900001096A publication Critical patent/KR900001096A/en
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Publication of KR910004538B1 publication Critical patent/KR910004538B1/en

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/06Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices

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  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)

Abstract

내용 없음.No content.

Description

팬모우터Fan motor

제 1 도는 본 발명의 제1의 실시예에 있어서의 팬모우터의 단면도.1 is a cross-sectional view of a fan motor in the first embodiment of the present invention.

제 2 도는 본 발명의 제2의 실시예에 있어서의 팬모우터의 단면도.2 is a cross-sectional view of the fan motor in the second embodiment of the present invention.

제 3 도는 제 2 도의 A-A 사시도.3 is an A-A perspective view of FIG.

제 4 도는 제 2 도의 B-B 사시도.4 is a B-B perspective view of FIG.

제 5 도는 제 4 도의 부분상세도.5 is a partial detailed view of FIG.

제 6 도는 포일베어링의 다른 구성예를 도시한 도면.6 is a diagram showing another configuration example of the foil bearing.

제 7 도는 종래의 팬모우터의 단면도.7 is a cross-sectional view of a conventional fan motor.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

1,21 : 팬모우터 2,22 : 케이싱1,21: Fan motor 2,22: Casing

3,4 : 베어링부 5,26 : 팬(Fan)3,4: Bearing part 5,26: Fan

6,27 : 디퓨저(diffuser) 7,28 : 브러시레스모우터6,27: diffuser 7,28: brushless motor

8,31 : 회전자축 9,29 : 회전자8,31: rotor shaft 9,29: rotor

10,30 : 고정자 11,20 : 흡기구10,30: Stator 11,20: Intake vent

12 : 고정볼트 13,14a,14b,33a,33b : 스파이럴홈12: Fixing bolt 13,14a, 14b, 33a, 33b: Spiral groove

15,39 : 위치검출판 23 : 베어링부재15,39: position detecting plate 23: bearing member

24 : 탄성지지편 25 : 베어링통체24: elastic support piece 25: bearing cylinder

33 : 베어링(동압에어베어링) 34 : 에어구멍33: bearing (dynamic air bearing) 34: air hole

35 : 탄성베어링(포일베어링) 36 : 포일35: elastic bearing (foil bearing) 36: foil

37 : 고정키이 38 : 도브레일홈37: fixed key 38: doble rail groove

본 발명은 고속회전에 적합한 팬모우터에 관한 것이다.The present invention relates to a fan motor suitable for high speed rotation.

종래의 전기소제기에 있어서는, 팬을 일단부에 고정한 회전자축의 양단부를 보올베어링으로 회전자재하게 지지한 팬모우터가 사용되고 있었다.In the conventional electric sweeper, the fan motor which supported the both ends of the rotor shaft which fixed the fan to the one end by the ball bearing was used.

제 7 도에 의거해서, 종래의 팬모우터(40)의 구체적 구성예를 설명하면, (41)은 고정자, (42)는 회전, (43)은 브러시, (44)는 정류자이며, 회전자(42)와 정류자(44)가 회전자축(45)의 일단부에 팬(46)이 고정되어 있다. 회전자축(45)는, 팬(46)과 회전자(42)의 사이를 제1의 보올베어링(47)로, 타단부를 제2의 보올베어링(48)으로 회전자재하고 지지되어 있다. (49)는 팬(46)의 흡기구, (50)은 디퓨저이다. 다음에 동작을 설명하면, 브러시(43)으로부터 정류자(44)를 통해서 회전자(42)에 통전함으로서 회전자(42)를 고속회전시키고, 회전자축(45)를 개재해서 그 일단부에 고정된 팬(46)을 회전시켜서 흡기구(49)로부터 에어를 흡입하고, 디퓨저(50)을 거쳐서 배기하고 있다.Referring to FIG. 7, a specific configuration example of the conventional fan motor 40 will be described. (41) is a stator, 42 is a rotation, 43 is a brush, and 44 is a commutator. The fan 46 is fixed to one end of the rotor shaft 45 by the 42 and the commutator 44. The rotor shaft 45 is rotatably supported between the fan 46 and the rotor 42 by the first bowl bearing 47 and the other end by the second bowl bearing 48. 49 denotes an intake port of the fan 46, and 50 denotes a diffuser. Next, the operation will be described. The rotor 42 is rotated at high speed by energizing the rotor 42 through the commutator 44 from the brush 43, and fixed to one end thereof via the rotor shaft 45. The fan 46 is rotated to suck in air from the inlet port 49, and the air is exhausted through the diffuser 50.

그런데, 현상의 전기소제기에 있어서, 통상팬(46)은 2∼3만 r.p.m으로 회전되고 있으나, 소형화를 도모하기 위하여 5∼6만 r.p.m까지 회전속도를 상승시킬려고 했을 경우, 브러시(43)과 정류자(44)의 접촉부 및 회전자축(45)를 지지하는 보올베어링(47),(48)에서 발생하는 소음이나 진동이 커지는 동시에, 그들 수명이 짧아지고, 또 토오크손실도 커져서 효율도 나빠지는 문제가 있었다.By the way, in the electric cleaning machine of the present development, although the normal fan 46 is rotating at 20,000-30,000 rpm, when trying to raise the rotational speed to 50,000-60,000 rpm for the purpose of miniaturization, the brush 43 and The noise and vibration generated by the bearings 47 and 48 supporting the contact portion of the commutator 44 and the rotor shaft 45 are increased, and their lifetime is shortened and the torque loss is also increased, resulting in poor efficiency. There was.

한편, 브러시(43)과 정류자(44)의 접촉에 의해 발생하는 상기 문제는 브러시레스모우터의 채용에 의해서 해소할 수 있게 되었으나, 보올베어링에 의한 소음, 진동의 발생 및 베어링수명의 단축화, 토오크 손실의 악화는, 아직 문제로서 남아있었다.On the other hand, the problem caused by the contact of the brush 43 and the commutator 44 can be solved by the adoption of the brushless motor, but the noise, vibration caused by the ball bearing, shortening the bearing life, torque The worsening of the losses remained a problem.

그리하여, 본 발명의 주된 목적은 고속회전에서도 저소음, 장수명, 고효율을 달성할 수 있고, 소형화가 가능한 팬모우터를 제공하는 데 있다.Therefore, the main object of the present invention is to provide a fan motor that can achieve low noise, long life and high efficiency even at high speed, and can be miniaturized.

또, 본 발명의 다른 목적은, 축심정밀도가 낮아도 고속회전이 가능한 팬모우터를 제공하는 데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a fan motor capable of high speed rotation even with low axial center precision.

이 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 팬모우터는 팬을 고정한 회전자축을, 팬의 회전에 의해 발생하는 드러스트힘에 대항하느 드러스트힘 발생하는 드러스트에어베어링과, 레이디얼베어링에 의해서 회전자재하게 지지한 것으로 구성된다. 또, 본 발명의 팬모우터는, 팬이 고정된 회전자축의 단부를 탄성지지한 것이다.In order to achieve this object, the fan motor of the present invention rotates the rotor shaft on which the fan is fixed by a thrust air bearing which generates a thrust force against the thrust force generated by the rotation of the fan, and a radial bearing. It consists of a material support. Moreover, the fan motor of this invention elastically supports the edge part of the rotor shaft to which the fan was fixed.

상기 구성에 의해, 본 발명은 고속회전에서도, 저소음, 고효율화를 달성할 수 있다. 또, 회전자축의 단부를 탄성지지함으로서, 축심정밀도가 낮아도 고소회전이 가능해진다.With the above configuration, the present invention can achieve low noise and high efficiency even at high speed rotation. In addition, by elastically supporting the end of the rotor shaft, the height of the shaft can be rotated even if the shaft center precision is low.

[실시예 1]Example 1

이하, 본 발명의 제1의 실시예를 제 1 도를 참조하면서 설명한다.Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

(1)은 도시하지 않는 전기소제기 본체에 설치된 팬모우터로서, 앞단부의 흡기구(11)의 앞부분에는 집진필터(도시생략)가 배치되고, 또 흡인호오스(도시생략)를 거쳐서 흡인구(도시생략)에 연통하고 있다.(1) is a fan motor provided in the main body of the electric cleaner (not shown), and a dust collecting filter (not shown) is disposed in front of the inlet 11 of the front end, and a suction port (not shown) is provided through a suction hose (not shown). ) Is communicating.

(2)는 케이싱으로서, 프론트케이싱(2a)와 리어케이싱(2b)로 분할되어 있다. 프론트케이싱(2a) 의 앞단부 축심위치에는 앞단부쪽이 폐색된 유저원통형상의 제1의 베어링부(3)이 형성되는 동시에, 그 주위에 흡기구(11)이 형성되고, 리어케이싱(2b)의 후단부축심위치에는 원통형상의 제2의 베어링부(4)가 형성되어 있다.(2) is a casing, which is divided into a front casing 2a and a rear casing 2b. At the front end shaft center position of the front casing 2a, a first cylindrical cylindrical bearing portion 3 is formed, the front end of which is closed, and an inlet 11 is formed around the rear casing, and the rear end of the rear casing 2b. The cylindrical second bearing portion 4 is formed at the minor axis position.

프론트케이싱(2a)내에는, 팬(5)와 디퓨저(6)이 배설되고, 후부케이싱(2b) 내에는 브러시레스모우터(7)이 배설되어 있다.The fan 5 and the diffuser 6 are disposed in the front casing 2a, and the brushless motor 7 is disposed in the rear casing 2b.

(8)은, 일단부가 제1의 베어링부(3)에서, 후단부가 제2의 베어링부(4)에서 회전자재하게 지지된 회전자축이다. 이 회전자축(8)의 앞부분에는 팬(5)가 고정되고, 후부에는 브러시레스모우터(7)의 회전자(9)가 고정되어 있다. 이 회전자(9)의 외주에는 적당한 간격을 형성하여 고정자(10)이 외감되고, 고정볼트(12)에 의해서, 리어케이싱(2b)에 고정되어 있다. 디퓨저(6)은, 팬(5)의 배면부에 위치해서 프론트케이싱(2a)에 감착되어 있다. 이 디퓨저(6)의 외주와 프론트케이싱(2a)의 내주면과의 사이에 좁은 통로가 형성되고, 다수의 안내핀(6a)이 형성되어 있다. (6b)는 디퓨저(6)에 형성된 리브이다.(8) is a rotor shaft whose one end is rotatably supported by the second bearing part 4 in the first bearing part 3. The fan 5 is fixed to the front part of this rotor shaft 8, and the rotor 9 of the brushless motor 7 is fixed to the rear part. The stator 10 is wound around the outer periphery of the rotor 9 at an appropriate interval, and is fixed to the rear casing 2b by the fixing bolt 12. The diffuser 6 is located on the back of the fan 5 and is attached to the front casing 2a. A narrow passage is formed between the outer circumference of the diffuser 6 and the inner circumferential surface of the front casing 2a, and a plurality of guide pins 6a are formed. 6b is a rib formed in the diffuser 6.

제1의 베어링부(3)의 내부에 감입되어 있는 회전자축(8)의 일단부의 외주에는, 복수줄의 스파이럴홈(13)이 형성되어 있다. 이 스파이럴홈(13)은 회전자축(8)의 회전에 의해서 제1의 베어링부(3)과 회전자축(8) 사이의 윤활에어를 제1의 베어링부(3)의 내저면(3a)을 향해서 압송하도록 형성되고, 팬(5)에 의해서 발생하는 드러스트힘에 대항하느 드러스트힘을 발생하는 에어베어링을 구성하고 있다. 또, 회전자축(8)의 일단면(8a)에는, 제1의 베어링부(3)의 내저면(3a)의 축심위치에 점접촉시키도록 회전자축(8)을 부세하기 위하여, 회전자(9)와 고정자(10)은 축심방향으로 약간 편심되어 있다. 제2의 베어링부(4)의 내부에 감입되어 있는 회전자축(8)의 타단부의 외주에는 각각 복수줄의 홈으로 이루어진 1쌍의 스파이럴홈(14a),(14b)가 형성되어 있다. 이들 스파이럴홈(14a),(14b)는, 소위 헤링보운형상으로 형성되고, 회전자축(8)의 회전에 의해서 제2의 베어링부(4)와 회전자축(8) 사이의 윤활에어를 이들 스파이럴홈(14a),(14b) 사이의 중간부에 압송하도록 형성되어 레이디얼에어베어링을 구성하고 있다.A plurality of spiral grooves 13 are formed on the outer periphery of the one end of the rotor shaft 8 inserted into the first bearing portion 3. The spiral groove 13 is formed by lubricating air between the first bearing portion 3 and the rotor shaft 8 by rotating the rotor shaft 8 to the inner bottom surface 3a of the first bearing portion 3. It is formed so as to be squeezed toward, and constitutes an air bearing which generates a drust force against the thrust force generated by the fan 5. In addition, in order to bias the rotor shaft 8 so that the end surface 8a of the rotor shaft 8 is in point contact with the axial center position of the inner bottom surface 3a of the first bearing part 3, the rotor ( 9) and the stator 10 are slightly eccentric in the axial direction. On the outer periphery of the other end of the rotor shaft 8, which is inserted into the second bearing portion 4, a pair of spiral grooves 14a and 14b each formed of a plurality of rows of grooves are formed. These spiral grooves 14a and 14b are formed in a so-called herringbone shape, and the spiral air is lubricated between the second bearing portion 4 and the rotor shaft 8 by the rotation of the rotor shaft 8. It is formed so as to be fed to an intermediate portion between the grooves 14a and 14b to constitute a radial air bearing.

(15)는 브러시레스모우터(7)의 회전위치를 검출하여 통전제어하기 위한 위치 검출판이다.Denoted at 15 is a position detection plate for detecting the rotational position of the brushless motor 7 and conducting electricity control.

다음에, 동작을 설명한다.Next, the operation will be described.

모우터(7)의 고정자(10)에 통전을 하면, 회전자(9), 회전자축(8) 및 팬(5)가 회전을 개시함과 동시에, 회전자(9)와 고정자(10)의 축심방향의 편심에 의해 회전자축(8)이 앞쪽으로 부세되고, 그 일단면(8a)가 제1의 베어링부(3)의 내저면(3a)에 당접하여 위치 결정된다. 그후 회전속도가 상승하면, 제1의 베어링부(3)에서는, 스파이럴홈(13)의 펌핑작용에 의해서 윤활에어가 제1의 베어링부(3)의 내저부를 향해서 압송되어서 그 압력이 상승하고, 제1의 베어링부(3)의 내주면과 회전자축(8)의 일단면(8a)에 작용하는 압력에 의해서 회전자축(8)에 대해서 후방으로 향하는 드러스트힘이 작용한다. 이 드러스트힘에 의해서, 팬(5)의 회전수에 따라서 회전자축(8)에 작용하는 앞쪽으로 드러스트힘이 지지된다.When the stator 10 of the motor 7 is energized, the rotor 9, the rotor shaft 8, and the fan 5 start to rotate, and the rotor 9 and the stator 10 The rotor shaft 8 is urged forward by the eccentricity in the axial direction, and its one end face 8a abuts against the inner bottom face 3a of the first bearing portion 3 and is positioned. After that, when the rotation speed increases, the lubricating air is pushed toward the inner bottom of the first bearing part 3 by the pumping action of the spiral groove 13 in the first bearing part 3, and the pressure thereof increases. The pressure acting on the inner circumferential surface of the first bearing portion 3 and the one end surface 8a of the rotor shaft 8 acts backward toward the rotor shaft 8. By this thrust force, the thrust force is supported to the front which acts on the rotor shaft 8 according to the rotation speed of the fan 5.

또, 제2의 베어링부(4)에서는, 스파이럴홈(14a),(14b)의 펌핑작용에 의해서 윤활에어가 이들 스파이럴홈(14a),(14b) 사이에 압송되고, 그 압력이 상승하고, 제2의 베어링부(4)의 내주면과회전자축(8)의 외주면과의 사이에서 윤활에어의 쐐기작용으로 레이디얼방향의 베어링작용을 발생한다. 이리하여, 회전자축(8)의 양단부를 에어베어링에 의해서 비접촉으로 회전자재하게 지지하고 있기 때문에, 5∼6만 r.p.m의 회전속도로 고속회전시켜도 소음이나 진동을 발생하지 않고, 장수명이고, 또한 토오크 손실도 적어서 된다.In the second bearing portion 4, the lubricating air is pressurized between the spiral grooves 14a and 14b by the pumping action of the spiral grooves 14a and 14b, and the pressure thereof rises. The bearing action in the radial direction is generated by the wedge action of the lubricating air between the inner circumferential surface of the second bearing portion 4 and the outer circumferential surface of the rotor shaft 8. Thus, since both ends of the rotor shaft 8 are rotatably supported by air bearings in a non-contact manner, even if the motor is rotated at a high speed at a rotational speed of 50,000 to 60,000 rpm, it does not generate noise or vibration and has a long life and torque. There is less loss.

또한, 팬(5)의 회전에 의해서 흡기구(11)로부터 흡입된 에어는, 팬(5)에 의해서 원심력을 받아서 그 외주를 향해서 압송되고, 디퓨저(6)의 외주의 좁은 통로를 안내핀(6a)에 의해서 안내되어서 통과한후 배면부에서 확산하여, 고정자(10)의 외주의 공간을 거쳐서 리어케이싱(2b)의 후면으로부터 배출된다.In addition, the air sucked from the inlet port 11 by the rotation of the fan 5 receives the centrifugal force by the fan 5 and is pumped toward the outer periphery thereof, and guides 6a through the narrow passage of the outer periphery of the diffuser 6. After passing through the guide, it diffuses in the rear portion and is discharged from the rear surface of the rear casing 2b through the outer circumference of the stator 10.

또한, 본 실시예에서는, 에어베어링으로서, 베어링부에 스파이럴홈을 가진 것을 예시하였으나 예를 들면 회전자축에 별도로 압력발생수단을 형성하여, 그 압력을 도입하도록 한 정압에어베어링을 배설하는 등, 다른 에어베어링을 사용할 수도 있다.In the present embodiment, the air bearing has a spiral groove in the bearing portion, but for example, a pressure generating means is formed separately on the rotor shaft to provide a static pressure air bearing for introducing the pressure. Air bearings can also be used.

이상과 같이 본 실시예에 의하면, 회전자축을 에어베어링에 의해서 회전자재하게 지지하고 있으므로, 고속회전시켜도 베어링부에서 큰 소음이나 진동을 발생하지 않고, 베어링 수명도 길게 할 수 있고, 또 윤활유체로서 점성이 적은 에어를 사용하고 있으므로 고속회전에서의 토오크 손실이 적어, 고효율화를 도모할 수 있다. 또, 팬의 회전에 의해서 발생하는 드러스트부하는 드러스트 에어베어링에 의해서 지지할 수 있다.As described above, according to the present embodiment, since the rotor shaft is supported by the air bearing, the bearing life can be extended even without high noise or vibration in the bearing portion even when rotating at high speed, and as a lubricating fluid. Since less viscous air is used, less torque loss is achieved at high speeds, and high efficiency can be achieved. In addition, the thrust load generated by the rotation of the fan can be supported by the thrust air bearing.

또, 회전자축의 일단부와 유저원통형상의 제1의 베어링부로 이루어지고 또한 스파이럴홈을 가진 제1의 에어베어링과, 회전자축의 타단부와 원통형상의 제2의 베어링부로 이루어지고 또한 1쌍 또는 복수쌍의 스파이럴홈을 가진 제2의 에어베어링의 2개의 에어베어링을 사용함으로서, 외부로부터 에어공급 등을 받지 않고 간단한 구성으로 회전자를 회전자재하게 지지하는 동시에 드러스트힘을 지지할 수 있다.In addition, one pair or a plurality of first air bearings having one end of the rotor shaft and a first cylindrical bearing member having a spiral groove, and having a spiral groove, the other end of the rotor shaft, and a second bearing portion having a cylindrical shape. By using two air bearings of the second air bearing having a pair of spiral grooves, it is possible to support the thrust force while supporting the rotor in a simple configuration without receiving air from the outside or the like.

또, 이와 같은 고속회전의 팬모우터를 전기소제기에 장착함으로서, 그 소형화와 저 소음화 및 고효율화를 도모할 수 있다.In addition, by attaching such a high-speed rotation fan motor to the electric sweeper, it is possible to reduce the size, low noise and high efficiency.

[실시예 2]Example 2

다음에, 본 발명의 제2의 실시예에 있어서의 팬모우터에 대해서 제 2 도∼제 5 도에 대해서 설명한다.Next, the fan motor in the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

본 실시예에 있어서, 실시예 1과 다른 주된 점은, 회전자축의 단부를 탄성지지한 점이다.In the present embodiment, the main point different from the first embodiment is that the end of the rotor shaft is elastically supported.

제 2 도에 있어서, (21)은, 도시하지 않는 전기 소제기 본체에 설치된 팬모우터로서 앞단부의 흡기구(20)의 앞쪽에는 전기소제기 본체의 집진필터(도시 생략)가 설치되고, 또 흡인호오스(도시 생략)를 거쳐서 흡인구에 연통되고 있다.In Fig. 2, reference numeral 21 denotes a fan motor provided in the main body of the electric sweeper (not shown), and a dust collecting filter (not shown) of the main body of the electric sweeper is provided in front of the inlet 20 of the front end. (Not shown) to communicate with the suction port.

(22)는 케이싱으로서, 프론트케이싱(22a)와 리어케이싱(22b)로 분할되어 있다. 프론트케이싱(22a)의 앞단부축심위치에는 앞단부쪽이 폐색된 유저원통형상의 베어링부재(23)이 배설되고 또한 이 베어링부재(23)으로부터 방사형상으로 뻗어나온 탄성지지편(24)에 의해서 축심상의 점을 중심으로 해서 목흔들기 가능하게 탄성 지지되어 있다. 이들 탄성지지편(24) 간의 공간에 의해서 흡기구(20)이 형성되어 있다. 리어케이싱(22b)의 후단부축심위치에는 원통형상의 베어링통체(25)가 배설되어 있다.Reference numeral 22 is a casing, which is divided into a front casing 22a and a rear casing 22b. At the front end shaft center position of the front casing 22a, a user cylindrical bearing member 23 with its front end closed is disposed, and the shaft support is formed by the elastic support piece 24 extending radially from the bearing member 23. It is elastically supported to be able to shake around the point of. The inlet port 20 is formed by the space between these elastic support pieces 24. At the rear end shaft center position of the rear casing 22b, a cylindrical bearing cylinder 25 is disposed.

프론트케이싱(22a) 내에는, 팬(26)과 디퓨저(27)가 배설되고, 리어케이싱(22b) 내에는 브러시레스모우터(28)가 배설되어 있다.The fan 26 and the diffuser 27 are arrange | positioned in the front casing 22a, and the brushless motor 28 is arrange | positioned in the rear casing 22b.

브러시레스모우터(28)은, 회전자(29)와 그 외주에 적당한 간격을 형성해서 외감된 고정자(30)로 이루어지고, 회전자(29)는 회전자축(31)의 후부에 일체적으로 고정되고, 고정자(30)은 고정볼트(32)에 의해서 리어케이싱(22b)에 고정되어 있다.The brushless motor 28 is composed of the rotor 29 and the stator 30 wound around the outer circumference at a suitable interval, and the rotor 29 is integrally formed at the rear of the rotor shaft 31. The stator 30 is fixed to the rear casing 22b by the fixing bolt 32.

팬(26)은 회전축(31)의 앞부분에 고정되고, 디퓨저(27)은 팬(26)의 배면부에 위치해서 프론트케이싱(22a)에 감착되어 있다. 이디퓨저(27)의 외주와 프론트케이싱(22a)의 내주면과의 사이에 좁은 통로가 형성되고, 다수의 안내핀(27a)가 착설되어 있다. (27b)는 디퓨저(27)에 형성된 리브이다.The fan 26 is fixed to the front part of the rotating shaft 31, and the diffuser 27 is located in the back part of the fan 26, and is attached to the front casing 22a. A narrow passage is formed between the outer circumference of the eiffuser 27 and the inner circumferential surface of the front casing 22a, and a plurality of guide pins 27a are installed. Reference numeral 27b is a rib formed in the diffuser 27.

회전자축(31)의 앞단부는, 베어링부재(23)의 내부에 적당한 간격을 형성해서 감입되어 있으며, 그 외주에는, 각각 복수줄의 홈으로 이루어진 1쌍의 스파이럴홈(33a),(33b)가 소위 헤링보운형상으로 형성되어 있다. 베어링부재(23)에는 이들 스파이럴홈(33a),(33b)의 경계부에 외부의 에어를 공급하는 에어구멍(34)가 형성되고, 또한 그 외부에의 개구부에 먼지를 제거하는 필터(34a)가 착설되어 있다. 앞부분의 스파이럴홈(33a)는, 회전자축(31)의 회전에 의해서 베어링부재(23)과 회전자축(31) 사이의 윤활에어를 베어링부재(23)의 내저면(23a)을 향해서 압송하도록 형성되고, 팬(26)에 의해서 발생하는 드러스트힘에 대항하느 드러스트힘을 발생하는 동압에어 베어링(33)을 구성하고 있다. 후부의 스파이럴홈(33b)는 에어를 베어링부재(23)의 개구단쪽으로 내보냄으로서 먼지가 베어링면 사이에 침입하는 것을 방지하고 있다. 또, 회전자축(31)의 일단면(31a)은, 베어링부재(23)의 내저면(23a)의 축심위치에 점접촉하도록 구면에 형성되고, 또한 브러시레스모우터(28)에의 통전직후의 회전초기에, 양자를 점접촉시키도록 회전자축(31)을 부세하기 위하여, 회전자와 고정자가 축심방향으로 약간 편심되어 있다.The front end of the rotor shaft 31 is fitted in the bearing member 23 at an appropriate interval, and a pair of spiral grooves 33a and 33b each having a plurality of grooves are formed on the outer circumference thereof. It is formed in what is called a herringbone shape. The bearing member 23 is provided with an air hole 34 for supplying external air to the boundary between the spiral grooves 33a and 33b, and a filter 34a for removing dust from the opening to the outside. It is installed. The front spiral groove 33a is formed so as to feed the lubricating air between the bearing member 23 and the rotor shaft 31 toward the inner bottom surface 23a of the bearing member 23 by the rotation of the rotor shaft 31. Then, the dynamic pressure air bearing 33 which produces the thrust force against the thrust force produced by the fan 26 is comprised. The rear spiral groove 33b prevents dust from infiltrating between the bearing surfaces by sending air toward the opening end of the bearing member 23. The one end surface 31a of the rotor shaft 31 is formed in the spherical surface so as to be in point contact with the axial center position of the inner bottom surface 23a of the bearing member 23, and immediately after the energization to the brushless motor 28. In the initial stage of rotation, the rotor and the stator are slightly eccentric in the axial direction in order to bias the rotor shaft 31 so as to make point contact between them.

회전자축(31)의 타단부는, 베어링통체(25)의 내주에 형성된 탄성베어링(35) 내에 감입되어 있다. 이 탄성베어링(35)는, 탄성이 풍부한 축지지가 가능한 것이라면, 그 형식에는 상관없으며, 제 2 도의 실시예에서는 포일베어링(Foil Bearing)(machin design 1979년, 6월호 참조)을 갖춘 예를 도시하고 있다. 이 탄성베어링(35)는, 제 4 도에 도시한 바와 같이, 금속포일이나 플라스틱 필름 등의 변형저항이 작은 박막형상의 포일(36)에 의해서 베어링면(35a)이 형성되고, 이 베어링면(35a)의 외주와 베어링통제(25)의 내주면과의 사이에 포일(36)을 파도형상으로 성형한 완충부(35b)가 형성되어 있다. (37)은 포일(36)을 고정하는 고정키이며, 제 5 도에 도시한 바와 같이, 베어링통체(25)의 내주에 형성된 도브테일홈(38) 내에 박아 넣어져 있다. (39)는, 브러시레스모우터(28)의 회전 위치를 검출하여 통전제어하기 위한 위치검출판이다.The other end of the rotor shaft 31 is fitted into the elastic bearing 35 formed on the inner circumference of the bearing cylinder 25. The elastic bearing 35 may be any type as long as it is capable of supporting abundant elasticity. In the embodiment of FIG. 2, an example is provided with a foil bearing (see machin design, 1979, June). Doing. As shown in Fig. 4, the elastic bearing 35 has a bearing surface 35a formed of a thin foil 36 having a small deformation resistance such as a metal foil or a plastic film, and the bearing surface 35a. Between the outer circumference of the paddle) and the inner circumferential surface of the bearing control 25, a shock absorbing portion 35b in which the foil 36 is formed into a wave shape is formed. Reference numeral 37 is a fixing key for fixing the foil 36, and is embedded in the dovetail groove 38 formed in the inner circumference of the bearing cylinder 25 as shown in FIG. Reference numeral 39 denotes a position detection plate for detecting the rotational position of the brushless motor 28 and conducting electricity control.

다음에 동작을 설명한다.Next, the operation will be described.

브러시레스모우터(28)의 고정자(30)에 통전하면, 회전자(29), 회전자축(31)이 회전을 개심함과 동시에, 회전자(29)와 고정자(30)의 축심방향의 편심에 의해 회전자축(31)이 앞쪽으로 부세되고, 그 일단면(31a)가 베어링부재(23)의 내저면(23a)에 당접하여 위치결정된다.When the stator 30 of the brushless motor 28 is energized, the rotor 29 and the rotor shaft 31 revolve the rotation, and at the same time, the eccentricity of the rotor 29 and the stator 30 in the axial center direction. As a result, the rotor shaft 31 is urged forward, and its one end face 31a abuts against the inner bottom face 23a of the bearing member 23 for positioning.

그후, 회전속도가 상승하면, 동압에어베어링(33)에서는, 스파이럴홈(33a)의 펌핑작용으로 윤활에어가 베어링부재(23)의 내저면을 향해서 압송되어서 그 압력이 상승하고, 베어링부재(23)의 내주면과 회전자축(31)의 외주면과의 사이에서 윤활에어의 쐐기효과에 의해 레이디얼 하중이 지지된다. 또, 동시에 회전자축(31)의 일단면(31a)에 작용하는 압력에 의해서 회전자축(31)에 대해서 후방으로 향하는 드러스트힘이 발생하고, 이 드러스트힘에 의해서 팬(26)의 회전에 따라서 회전자축(31)에 작용하는 앞쪽으로 향하는 드러스트힘이 지지된다.Then, when the rotational speed increases, the lubricating air is pushed toward the inner bottom of the bearing member 23 by the pumping action of the spiral groove 33a in the dynamic pressure bearing 33, and the pressure thereof rises, and the bearing member 23 The radial load is supported by the wedge effect of the lubricating air between the inner circumferential surface of the crankshaft and the outer circumferential surface of the rotor shaft 31. At the same time, the pressure acting on the one end surface 31a of the rotor shaft 31 generates a thrust force to the rear of the rotor shaft 31, and the thrust force causes the fan 26 to rotate. Therefore, the forward facing thrust acting on the rotor shaft 31 is supported.

또, 회전자축(31)의 후단부는 팬(26)으로부터 이간되어 있으므로, 큰 레이디얼 하중이 작용하는 일은 없으며, 이 회전자축(31)의 후단부가 포일베어링(35)에 의해서 지지되고 있다. 포일베어링(35)은 고속회전하는 회전자축(31)을 안정적으로 지지하고, 또 동압에어베어링(33)과의 축심오차를 이 포일베어링(35)에 의해서 흡수한다.In addition, since the rear end of the rotor shaft 31 is separated from the fan 26, no large radial load is applied, and the rear end of the rotor shaft 31 is supported by the foil bearing 35. The foil bearing 35 stably supports the rotor shaft 31 that rotates at high speed, and absorbs the shaft center error with the dynamic pressure bearing 33 by the foil bearing 35.

또, 베어링부재(23)가 탄성지지편(24)에 의해서 목흔들기 가능하게 탄성적으로 지지되고 있으므로, 회전자축(31)의 경사에 대해서도 베어링부재(23)가 용이하게 추종한다. 따라서, 회전자축(31)은 축심정밀도가 나빠도 안정적으로 지지된다.In addition, since the bearing member 23 is elastically supported by the elastic support piece 24 so as to shake the neck, the bearing member 23 easily follows the inclination of the rotor shaft 31. Therefore, the rotor shaft 31 is stably supported even if the shaft center precision is poor.

이리하여, 회전자축(31)의 양단부가 동압에어베어링(33)과 포일베어링(35)에 의해서 비접촉이고 또한 조심상태로 지지되기 때문에 5∼6만 r.p.m 의 회전속도로 고속회전시켜도 소음이나 진동을 발생하지 않고, 장수명이고 또한 토오크손실도 적어서 된다.Thus, since both ends of the rotor shaft 31 are supported by the dynamic pressure bearing 33 and the foil bearing 35 in a non-contacting and careful manner, noise or vibration can be generated even at a high speed rotation at a rotational speed of 50,000 to 60,000 rpm. It does not occur, and it has a long life and a small torque loss.

팬(26)의 회전에 의해서 흡기구(20)으로부터 흡입된 에어는, 팬(26)에 의해서 원심력을 받아서 그 외주를 향해서 압송되고, 디퓨저(27)의 외주의 좁은 통로를 안내팬(27a)을 따라서 통과한 후, 배면부에서 확산하여, 고정자(30)의 외주공간을 통과해서 리어케이싱(22b)의 후면으로부터 배출된다.The air sucked in from the inlet port 20 by the rotation of the fan 26 receives centrifugal force by the fan 26 and is pumped toward the outer periphery thereof, and the narrow passage of the outer periphery of the diffuser 27 guides the guide fan 27a. Therefore, after passing through, it diffuses from the rear part, passes through the outer circumferential space of the stator 30, and is discharged from the rear face of the rear casing 22b.

또한, 본 실시예의 포일베어링(35)에서는, 단일포일(36)에 의해서, 전체둘레에 걸쳐서 연속된 베어링면(35a)와 완충부(35b)를 형성한 것을 예시하였으나, 제 6 도에 도시한 바와 같이, 베어링면(35a)와 완충부(35b)를 둘레방향으로 복수로 분할하고, 각각을 포일분할편(36a)에 의해서 형성해도 된다.In addition, in the foil bearing 35 of this embodiment, the bearing surface 35a and the buffer part 35b which were continuous over the whole circumference were formed by the single foil 36, but was shown in FIG. As described above, the bearing surface 35a and the shock absorbing portion 35b may be divided into a plurality in the circumferential direction, and each may be formed by the foil dividing piece 36a.

또, 엘러스토머베어링(rlastomer bearing) 등의 다른 형식의 탄성베어링으로도 대체할 수 있다.Alternatively, other types of elastic bearings such as elastomer bearings may be substituted.

이상과 같이 본 실시예에 의하면, 실시예 1에서 얻게 되는 효과에 추가해서, 베어링부사이의 축심 정밀도가 나빠도 그 편심을 탄성베어링에 의해서 흡수할 수 있어, 조립, 가공정밀도를 엄격하게 하지 않아도 된다. 따라서, 고속회전가능한 회전장치를 용이하게 양산할 수 있다.As described above, according to the present embodiment, in addition to the effect obtained in the first embodiment, the eccentricity can be absorbed by the elastic bearing even if the axial accuracy between the bearing portions is poor, so that the assembly and the processing precision do not have to be strictly. Therefore, it is possible to easily mass-produce a rotating device capable of high speed rotation.

또, 에어베어링에 대해서 목흔들기 가능한 지지방법을 취함으로서 회전축의 경사도 흡수할 수있다.Moreover, the inclination of a rotating shaft can also be absorbed by taking the support method which can be shaken with respect to an air bearing.

또, 에어베어링을, 유저원통평상의 베어링부재와 그 내저면을 향해서 에어를 압송하는 스파이럴홈에 의해서 구성함으로서 드러스트하중도 지지할 수 있어, 팬모우터등의 드러스트힘을 발생하는 고속회전장치에도 적용할 수 있는등, 지대한 효과를 발휘한다.In addition, the air bearing is composed of a user cylindrical flat bearing member and a spiral groove for pumping air toward the inner bottom thereof, so that the thrust load can be supported, and the high-speed rotation generating the thrust force of the fan motor, etc. It can be applied to devices, and it has a great effect.

본 발명의 팬모우터에 의하면 회전자축을 에어베어링에 의해서 회전자재하게 지지하고 있으므로, 고속회전시켜도 베어링부에서 큰 소음이나 진동을 발생하지 않고, 베어링수명도 길게 할 수 있고, 또 윤활유체로서 점성이 작은 에어를 사용하고 있으므로 고속회전에서의 토오크 손실이 적어, 고효율화를 도모할 수 있다.According to the fan motor of the present invention, since the rotor shaft is rotatably supported by the air bearing, the bearing life can be lengthened even without high noise or vibration in the bearing portion even at high speed rotation, and the viscosity as a lubricating fluid can be achieved. Since this small air is used, torque loss at high speed rotation is small and high efficiency can be achieved.

또, 본 발명의 팬모우터에 의하면, 베어링부 사이의 축심정밀도가 나빠도 그 편심을 탄성베어링에 의해서 흡수할 수 있는 효과를 가진다.Moreover, according to the fan motor of this invention, even if the axial center precision between bearing parts is bad, it has an effect which can absorb the eccentricity by an elastic bearing.

Claims (6)

팬을 고정한 회전자축을, 팬의 회전에 의해 발생하는 드러스트힘에 대항하는 드러스트힘을 발생하는 드러스트 에어베어링과, 레이디얼 에어베어링에 의해서 회전자재하게 지지한 것을 특징으로 하는 팬모우터.A fan motor, wherein the rotor shaft on which the fan is fixed is rotatably supported by a thrust air bearing that generates a thrust force against the thrust force generated by the rotation of the fan, and a radial air bearing. . 제 1 항에 있어서, 팬을 고정한 회전자측의 일단부를 유저원통형상의 제1의 베어링부에 감합시키는 동시에 서로 대향하는 원통면의 한쪽에 회전자축의 회전에 의해서 에어를 내저면을 향해서 압송하는 스파이럴홈을 형성하고, 회전자축의 타단부를 원통형사의 제2의 베어링부에 감합시키는 동시에 서로 대향하는 원통면의 한쪽에 회전자축의 회전에 의해 그들의 중간부를 향해서 에어를 압송하는 1쌍 또는 복수쌍의 스파이럴홈을 형성한 것을 특징으로 하는 팬모우터.2. The spiral according to claim 1, wherein one end of the rotor side on which the fan is fixed is fitted to the first bearing part of the user cylinder shape, and the spiral pumps air toward the inner bottom by rotation of the rotor shaft on one of the opposing cylindrical surfaces. A pair or plural pairs of grooves which form grooves and fit the other ends of the rotor shafts to the second bearings of the cylindrical yarn and simultaneously pressurize air toward their intermediate portions by rotation of the rotor shafts on one of the cylindrical surfaces facing each other. Fan motor characterized by forming a spiral groove. 팬이 고정된 회전자축의 일단부를 에어베어링에 의해서 지지하는 동시에, 타단부를 탄성베어링에 의해서 지지한 것을 특징으로 하는 팬모우터.A fan motor, wherein one end of the rotor shaft on which the fan is fixed is supported by an air bearing, and the other end is supported by an elastic bearing. 제 3 항에 있어서, 에어베어링이 그 축심상의 1점을 대략중심으로 해서 목흔들기 가능하도록 탄성에 풍부한 지지가 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 팬모우터.4. The fan motor according to claim 3, wherein the air bearing is provided with abundant elasticity so that the air bearing can be shaken with approximately one point on its axis. 제 3 항에 있어서, 에어베어링이, 회전자축의 일단부가 감합하는 유저원통형상의 베어링부재와, 회전자축과 베어링부재의 서로 대향하는 원통면의 한쪽에 형성되어서 회전자축의 회전에 의해 에어를 베어링부재의 내저면을 향해서 압송하는 스파이럴홈을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 팬모우터.4. The bearing member according to claim 3, wherein the air bearing is formed on one of a user cylindrical bearing member to which one end of the rotor shaft fits, and a cylindrical surface of the rotor shaft and the bearing member facing each other so that air is rotated by the rotation of the rotor shaft. Fan motor characterized in that it has a spiral groove that is pumped toward the inner bottom of the. 팬이 고정된 회전자축의 일단부를 에어베어링에 의해서 타단부를 탄성베어링에 의해서 지지하는 동시에, 상기 에어베어링은, 그 축심상의 1점을 대략으로 해서 목흔들기 가능하돌고 탄성에 풍부한 지지가 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 팬모우터.One end of the rotor shaft on which the fan is fixed is supported by the air bearing, and the other end is supported by the elastic bearing, and the air bearing is capable of shaking the neck at approximately one point on the center of the shaft and is elastically rich in support. Fan motor characterized in that there is.
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