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 ■ケースファンのうんちく その6 ファンの軸受け

さて、新年早々ケースファン講座(?)を開いてみたいと思います。
今回は「ケースファンの軸受け」についてです。
ちょっと長いのでげんなりしちゃうかも・・・

ケースファンのパッケージに、よく「2ボールベアリング採用」云々といったような謳い文句が見られると思います。
これは軸受けにボールベアリング(以下BB)が2個入っているという意味であります。

その名の通りファンの軸なので、羽根の中心部に存在することは容易に想像できます。
ただ、普段は軸受けは確認できず、ファンを分解しなければ見ることが出来ません。
そのファンを分解してみた画像がこちら。

DSCF0948.jpg

このようにコイル部分と軸受け一式が見えます。
(このファンは元から外せる構造なので分解という表現はちょっと苦しいかも・・・)

ただ、これだとどういう構造かさっぱり分からないので、ほとんど自己満足で軸受けの断面図を描いてみました。

軸 - コピー

大まかに、このような構造になっています。
この図例では、2つのBBに支えられている形で支持されていますね。
(軸を固定するためのCリング、羽根部分は省略しました)

ところで軸受けにも種類があり、自分が確認できるものでは5種類確認されています。
先ほどの「2BB」の他に、「スリーブ」、「1BB」、「流体軸受け」と言ったものが見られます。

1:スリーブベアリング

軸 - コピー - コピー

比較的廉価なケースファンに採用されている軸受けです。
中空の樹脂、プラスチックに支持される形でファンの軸がはまります。

メリットは、製造コストが安く済むことでしょう。
逆にデメリットは、磨耗が比較的早く軸ブレが生じること、精度が低いことが挙げられます。
長く使おうとしても軸のほうがヘタってきてしまったり、磨耗していなくてもオイルが切れることで回らなくなってしまったりします。また、精度が高くないこともあり滑らかに回ってくれない個体もあります。
安価であると言うことが最大のメリットですが、長く使いたいと言う方にはあまりおすすめできません。


2:1ボールベアリング
軸 - コピー - コピー - コピー

軸が1つのボールベアリングで支持されている軸受けです。
スリーブ式のファンよりやや高級なファンに採用されています。

メリットは、滑らかに回ること、磨耗の心配がほとんど無いと言うことでしょう。
スリーブ式は面で摩擦しているのに対し、ボールベアリングは「点」で摩擦しているので抵抗が少なく、滑らかに回ってくれます。
またベアリング自体金属で出来ているので、樹脂で出来ているスリーブよりはるかに耐摩耗性が優れています。

デメリットは、ゴロゴロとうるさいことと、オイル切れでしょう。
ボールベアリングはすなわち中で金属の弾が転がっていることになるので、これが騒音の源になってしまいます。
またオイルが切れてしまうとベアリングが焼きつき、ファンが固着して回らなくなるといった点も挙げられます。


3:2ボールベアリング

軸 - コピー - コピー - コピー - コピー

軸が2つのボールベアリングによって支持されている軸受けです。
耐久性や信頼性、精度を重視した高級なファンに見られます。

基本的なメリットやデメリットは1ボールベアリングと同じです。
しかし、1ボールベアリングよりもさらに精度が高く、軸ブレもかなり抑制されるようになっています。
耐久性も高く、1ボールベアリングの上位互換といっても過言ではないでしょう。
その分、値段は張りますが・・・。


4:流体軸受け

軸 - コピー (2)

パソコンの静音化が進むうちに、最近このような軸受けが見られるようになりました。
中空の樹脂と軸とのごく僅かな隙間にオイルが封入されており、その上下にシールされるような構造になっています。
回転していないときは軸は樹脂部分に接触した状態になっているのが、回転しだすとオイルが軸の周りにまとわりつきながら軸が浮き、そのオイルが軸受けの代わりになるものです。
軸に溝が刻まれており、これによって回転したときにオイルの圧力が高まり軸を支持できるようにしています。

メリットは、軸が駆動時に接触しないという構造から軸受けの音がほとんどしないことでしょう。
また非接触であることから高寿命も期待できます。
デメリットはと言うと、封入されているオイルが抜けてしまうと使えなくなるといった所でしょうか。
また、ファンの値段がやや張ってしまうといったところでしょう。
オイル漏れのリスクはあるが、なるべく静かなPCを組みたいと言う方にはおすすめかもしれません。


5:特殊なもの

軸 - コピー (2) - コピー

こちらは、4つ紹介してきた中の、いずれの種類にも入らない軸受けです。
本来ファンの羽根側につくべき軸が、本体側のコイル一式のものと一緒に付いています。
また、軸の先端に金属の弾が乗っかるような形で羽根が支持されるようになっています。

実は一番最初の画像の分解してみたファンがこのタイプであり、どちらかというと軸受けが持つ本来の役割よりも、ファンを取り外せれるようにしたとメンテナンス性を重視しているものでしょう。
ただ、構造的にはスリーブ型のと変わらないので、メリット・デメリットについてはスリーブ形に準拠するものだと思われます。


基本的にどのケースファンも軸の潤滑が要となっており、オイルが切れるとシャラシャラと音を立てて調子が悪くなります。
よく軸に油をさして回復を試みるというのも見られますが、一時的には良くなってもすぐに調子が悪くなります。
シャラシャラと鳴り始めた時点で軸にダメージが及んでいる場合があるので、なるべく新品のファンに交換することが望ましいと言えるでしょう。

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