JP2007278193A - 送風機 - Google Patents

Abstract

【課題】送風機において回転軸方向に対する垂直方向の重量バランスがアンバランスになることを抑制する。
【解決手段】キャップ３０において４つの突出部３４を回転方向に分散して配置しており、４つの突出部３４の先端面３４ａは、それぞれ、回転軸１１の半径方向に対して平行に形成されている。また、ファンボス部２１の端面２４は、回転軸１１の半径方向に平行に形成される。キャップ３０において１つの突出部３４の先端面３４ａの面積は、突出部３４を設けない場合の端面３４の面積に比べて、小さい。このため、１つの突出部３４の先端面３４ａの平面度を、突出部３４を設けない場合の端面３２に比べて、良くすることが可能である。したがって、羽根車２０およびキャップ３０を回転方向に亘って良好に接触することができる。羽根車２０が傾斜して取り付けられることを抑制することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、羽根車を回転駆動する送風機に関する。

従来、この種の送風機において、断面円形の回転軸を有する電動モータと、電動モータの回転軸が圧入されている樹脂製の羽根車と、回転軸が圧入され、かつ羽根車が回転軸に対して回転することを防止するように形成される樹脂製のキャップとから構成されるものがある（例えば、特許文献１参照）。

具体的には、キャップのうち羽根車側の端面には、羽根車側にそれぞれ突出する４つの凸部が設けられている。羽根車のうちキャップ側の端面には、４つの凹部がそれぞれ設けられている。キャップの端面のうち４つの凸部を除いた部分は、羽根車の端面のうち４つの凹部を除いた部分に平行になっている。そして、キャップの端面のうち４つの凸部を除いた部分と、羽根車の端面のうち４つの凹部を除いた部分とが接触した状態で４つの凸部が４つの凹部にそれぞれ嵌合している。

ここで、キャップは、羽根車に比べて堅い樹脂材料が用いられている。このため、回転軸に対するキャップの締結力は、回転軸に対する羽根車の締結力に比べて強くなっている。したがって、４つの凸部が４つの凹部にそれぞれ嵌合することにより、キャップによって羽根車が回転軸に対して回転することを防止することができる。このことによって、回転軸に対して回り止めの為の加工（例えば、回転軸を断面Ｄ字状にする加工）を施すことなく、羽根車が回転軸に対して回転することを防止することができる。
特開２００４−３４４９号公報

上述の送風機において、キャップおよび羽根車のうちいずれかの端面の平面度が悪いと、キャップの端面と羽根車の端面との間に隙間が生じる。この場合、隙間を小さくするためにキャップを羽根車に対して押しつけた状態にすると、羽根車が変形して軸方向に対して傾いてしまうことがある。これに伴い、羽根車において、軸方向に対する垂直方向の重量バランスがアンバランスになるので、回転軸の回転によって羽根車が回転すると、振動が発生する可能性がある。

本発明は、上記点に鑑み、重量バランスがアンバランスになることを抑制することを可能にした送風機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、羽根車（２０）およびキャップ（３０）のうちいずれか一方の端面において凸部（３３）および凹部（２５）を除いた部分には、他方の端面（２４、３２）に向けてそれぞれ突出する突出部（２９、３４）が設けられ、突出部の先端側には、他方の端面に対して平行で、かつ他方の端面に接触している平面（３４ａ）が設けられていることを第１の特徴とする。

一般的に、キャップ、羽根車などの部材を作るに際して、部材の平面部の面積が小さいほど平面部の平面度を良くすることが可能である。

本発明よれば、端面に設けられた１つの突出部の先端側の平面の面積は、突出部を設けない場合の端面の面積に比べて、小さくなる。このため、１つの突出部の先端側の平面の平面度を、突出部を設けない場合の端面に比べて、良くすることが可能である。

このような突出部を設けているので、羽根車およびキャップを良好に接触させることができる。したがって、羽根車が傾斜して取り付けられることを抑制することができるので、送風機において軸方向に対する垂直方向の重量バランスがアンバランスになることを抑制することができる。

また、本発明は、３つ以上の突出部が設けられている場合には、３つ以上の突出部は、回転軸の回転方向に分散して配置されていれば、羽根車およびキャップを回転方向に亘りより良好に接触させることができる。

本発明では、羽根車およびキャップのうちいずれか一方の端面において凸部および凹部を除いた部分には、他方の端面に向けてそれぞれ突出する第１の突出部（３４）が設けられ、羽根車の端面およびキャップの端面のうち一方の端面以外の他方の端面において凸部および凹部を除いた部分には、各第１の突出部に向けてそれぞれ突出する第２の突出部（２９）が設けられ、第１突出部（３４）の先端側には、第１平面がそれぞれ設けられ、第２突出部（２９）の先端側には、第１平面に対して平行で、かつ第１平面に接触している第２平面がそれぞれ設けられていることを第２の特徴とする。

したがって、羽根車およびキャップのそれぞれで平面度を良好にすることができるので、羽根車およびキャップを更に良好に接触させることができる。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
図１に、本発明の送風機が適用された車両用空調装置の遠心式送風機の第１実施形態を示す。図１は本実施形態に係る遠心式送風機の断面図である。

遠心式送風機は、電動モータ１０、羽根車２０、およびキャップ３０を備えている。電動モータ１０は、金属製の回転軸１１を備えており、回転軸１１は、断面が円形に形成されている。羽根車２０は、例えば、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂により一体成形されたもので、回転軸方向から吸入した空気を半径方向に向けて吹き出すように形成されている。具体的には、羽根車２０は、回転軸１１が圧入される中空部２１ａを有するファンボス部２１と、ファンボス部２１に連結される複数枚のブレード２２とを備えている。

図２に羽根車２０、キャップ３０、および回転軸１１の拡大断面図、図３（ａ）にキャップ３０単体の下面図（すなわち、図２中矢印Ｂ方向から視た図）、図３（ｂ）にキャップ３０単体の側面図（すなわち、回転軸方向に対して垂直方向から視た図）を示す。

キャップ３０は、図２に示すように、ファンボス部２１に対して回転軸１１の先端側に配置されており、キャップ３０は、羽根車２０よりも固い樹脂（詳細には、ポリアミドのガラス強化樹脂のような引っ張り強度の高い樹脂）からなるものである。具体的には、キャップ３０は、回転軸１１が圧入される中空部３１ａを有するキャップボス部３１を備えている。キャップボス部３１のうちファンボス部２１側の端面３２には、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、４つの凸部３３が設けられており、４つの凸部３３は、それぞれ、端面３２のうち外周側で、かつファンボス部２１側に突出している。

キャップボス部３１の端面３２のうち４つの凸部３３を除いた部分には、４つの円柱状の突出部３４がそれぞれ形成されており、４つの突出部３４は、回転軸１１の回転方向に対して分散して配置されている。なお、突出部３４は円柱状でなくても四角柱、三角柱等、多角柱状でもよい。本実施形態の４つの突出部３４は、９０度ずつオフセットして配置されている。４つの突出部３４のそれぞれ先端側には、先端面３４ａがそれぞれ形成されており、４つの先端面３４ａは、回転軸１１の半径方向に対してそれぞれ平行に形成されている。ここで、４つの突出部３４は、回転方向において凸部３３と同じ位置に配置されている。

図４に羽根車２０のファンボス部２１の上面図（すなわち、図２中の回転軸１１の先端側から視た図である）、図５に図２中Ａ−Ａ断面図を示す。

図４中のファンボス部２１のうち回転軸１１の先端側の端面２４は、回転軸１１の半径方向に平行に形成されており、端面２４には、４つの凹部２５がそれぞれ形成されている。４つの凹部２５は、端面２４の外周側に形成されており、４つの凹部２５には、図５に示すように、キャップボス部３１の４つの凸部３３がそれぞれ嵌合される。４つの凹部２５には、半径方向に向けて突出する突出部２７が形成されている。

次に、本実施形態の遠心式送風機の組み付けについて説明する。

まず、羽根車２０とキャップ３０を仮固定する。具体的には、キャップ３０の４つの凸部３３をそれぞれ羽根車２０のファンボス部２１の４つの凹部２５に嵌合する。このとき、４つの凹部２５内の突出部２７は、キャップ３０の４つの凸部３３により、塑性変形している。これにより、４つの凸部３３がそれぞれ羽根車２０のファンボス部２１に密着する。また、キャップボス部３１の４つの突出部３４がファンボス部２１の端面２４に接触している。このことにより、羽根車２０とキャップ３０との仮固定が終わる。その後、羽根車２０とキャップ３０とに対して電動モータ１０の回転軸１１を圧入する。

以上説明した本実施形態によれば、キャップ３０において４つの突出部３４を回転方向に分散して配置しており、４つの突出部３４の先端面３４ａは、それぞれ、回転軸１１の半径方向に対して平行に形成されている。また、ファンボス部２１の端面２４は、回転軸１１の半径方向に平行に形成される。

一般的に、キャップ３０、羽根車２０を樹脂成形により作るに際して、平面部（端面）の面積が小さいほど平面部の平面度を良くすることが可能である。本実施形態によれば、キャップ３０において１つの突出部３４の先端面３４ａの面積は、突出部３４を設けない場合の端面３４の面積に比べて、小さい。このため、１つの突出部３４の先端面３４ａの平面度を、突出部３４を設けない場合の端面３２に比べて、良くすることが可能である。したがって、羽根車２０およびキャップ３０を回転方向に亘って良好に接触させることができる。このため、羽根車２０が傾斜して取り付けられることを抑制することができるので、送風機において回転軸方向に対する垂直方向の重量バランスがアンバランスになることを抑制することができる。

（第２実施形態）
上述の第１実施形態では、４つの突出部３４をキャップ３０の端面３２に設けた例について説明したが、これに代えて、図６に示すように、４つの突出部３４をなくし、４つの突出部２９を羽根車２０の端面２４に設けるようにしてもよい。図では２つの突出部２９だけを示している。

本実施形態によれば、羽根車２０において１つの突出部２９の先端面の面積は、突出部２９を設けない場合の端面２４の面積に比べて、小さい。このため、１つの突出部２９の先端面の平面度を、突出部２９を設けない場合の端面２４に比べて、良くすることが可能である。したがって、羽根車２０およびキャップ３０を良好に接触させることができる。

（第３実施形態）
上述の第１実施形態では、４つの突出部３４をキャップ３０の端面３２に設けた例について説明したが、これに限らず、図７に示すように、キャップ３０の端面３２に４つの突出部３４を設け、かつ羽根車２０の端面２４に４つの突出部２９を設ける。さらに、キャップ３０の４つの突出部３４の先端面と羽根車２０の４つの突出部２９の先端面とを接触させる。したがって、キャップ３０および羽根車２０のそれぞれで平面度を良くすることができるので、したがって、上述の第１の実施形態に比べて、羽根車２０およびキャップ３０を更に良好に接触させることができる。なお、特許請求項の範囲に記載の第１平面が突出部３４の先端面に相当し、特許請求項の範囲に記載の第２平面が突出部２９の先端面に相当する。

上述の各実施形態では、羽根車２０に対して回転軸１１を組み付けるに際して、羽根車２０に回転軸１１を圧入して回転軸１１に対して羽根車２０を締結するようにした例について説明したが、これに限らず、羽根車２０に回転軸１１を貫通させるだけで、羽根車２０に回転軸１１を圧入しないように構成してもよい。

上述の各実施形態では、キャップ３０において４つの凸部３３を設けた例について説明したが、これに限らず、凸部３３の個数としては４つ以外の個数でもよい。

上述の各実施形態では、突出部３４（２９）としては、円柱状のものを用いた例について説明したが、これに限らず、キャップ３０および羽根車２０の間を安定して接触させることができるのであれば、Ｕ字状や円状で、かつ先端側の面積が小さくするようにしたものでもよい。また、キャップ３０および羽根車２０の間を安定して接触させることができるのであれば、突出部３４（２９）の個数としては４つ以外の個数でもよい。

上述の実施形態では、突出部３４の個数を４つにした例について説明したが、これに限らず、３つ以上ならば、４つ以外の個数でもよい。

上述の各実施形態では、突出部３４を一定角度（具体的には９０度）ずつオフセットするように配置した例について説明したが、これに限らず、突出部３４を回転方向に分散して配置するならば、２つの突出部３４の間の角度を一定角度にする必要はない。

上述の各実施形態では、キャップ３０および羽根車２０をそれぞれ樹脂に成形したものを用いた例について説明したが、これに限らず、キャップ３０および羽根車２０を金属に成形するようにしてもよい。

上述の各実施形態では、電動モータの回転軸１１として金属製のものを用いた例について説明したが、これに限らず、金属以外の材料を用いた回転軸１１を用いてもよい。

上述の各実施形態では、キャップ３０を羽根車２０に対して回転軸１１の先端側に配置した例について説明したが、これに限らず、キャップ３０に対して羽根車２０を回転軸１１の先端側に配置してもよい。

上述の各実施形態では、送風機としては、電動モータ１０により羽根車２０を回転させるようにした例について説明したが、これに限らず、電動モータ１０以外の機器（例えば、走行用エンジン）により羽根車２０を回転させるようにしたものを用いてもよい。

上述の実施形態では、本発明に係る送風機を遠心式送風機に適用した例について説明したが、これに限らず、軸流式送風機、貫流式送風機などの各種の送風機に適用してもよい。

上述の実施形態では、本発明に係る送風機を車両用空調装置の送風機に適用した例について説明したがが、これに限らず、家庭用機器、事務所用機器などの各種の機器に適用してもよい。

本発明の送風機の第１実施形態の断面図である。 図１の回転軸、羽根車およびキャップの嵌合部分を示す拡大断面図である。 図２のキャップ単体を示す図である。 図２の羽根車のファンボス部を示す図である。 図２中Ａ−Ａ断面図である。 本発明の送風機の第１実施形態の回転軸、羽根車およびキャップの嵌合部分を示す拡大断面図である。 本発明の送風機の第２実施形態の回転軸、羽根車およびキャップの嵌合部分を示す拡大断面図である。

符号の説明

１０…電動モータ、１１…回転軸、２０…羽根車、２１…ファンボス部、
２４…端面、２５…凹部、３０…キャップ、３３…凸部、３４…突出部、
３４ａ…先端面。

Claims (10)

1. 断面円形の回転軸（１１）と、
   前記回転軸が貫通されている羽根車（２０）と、
   前記回転軸が圧入され、前記羽根車に対して前記回転軸の軸方向に配置されるキャップ（３０）と、を備え、
   前記回転軸（１１）および前記キャップ（３０）には、互いに対向する端面（２４、３２）が設けられ、
   前記羽根車（２０）および前記キャップ（３０）のうち一方には、その端面から他方に向けて突出する凸部（３３）が設けられ、他方の端面には前記凸部が嵌合する凹部（２５）が設けられ、
   前記凸部が前記凹部に嵌合することにより、前記キャップによって前記羽根車が前記回転軸に対して回転するのを防止するように構成されている送風機であって、
   前記羽根車および前記キャップのうちいずれか一方の端面において前記凸部および凹部を除いた部分には、他方の端面（２４）に向けてそれぞれ突出し、かつ前記回転軸の回転方向に分散して配置される突出部（３４）が設けられ、
   前記突出部の先端側には、前記他方の端面（２４）に対して平行で、かつ前記他方の端面に接触している平面（３４ａ）が設けられていることを特徴とする送風機。
2. 前記突出部は、３つ以上設けられていることを特徴とする請求項１に記載の送風機。
3. 前記３つ以上の突出部は、前記回転軸の回転方向に分散して配置されていることを特徴とする請求項２に記載の送風機。
4. 前記３つ以上の突出部は、前記回転方向に等間隔で配置されていることを特徴とする請求項３に記載の送風機。
5. 前記突出部は、前記先端側の平面（３４ａ）が、前記回転軸の半径方向に対してそれぞれ平行に形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか１つに記載の送風機。
6. 断面円形の回転軸（１１）と、
   前記回転軸が貫通されている羽根車（２０）と、
   前記回転軸が圧入され、前記羽根車に対して前記回転軸の軸方向に配置されるキャップ（３０）と、を備え、
   前記回転軸（１１）および前記キャップ（３０）には、互いに対向する端面（２４、３２）が設けられ、
   前記羽根車（２０）および前記キャップ（３０）のうち一方には、その端面から他方に向けて突出する凸部（３３）が設けられ、他方の端面には前記凸部が嵌合する凹部（２５）が設けられ、
   前記凸部が前記凹部に嵌合することにより、前記キャップによって前記羽根車が前記回転軸に対して回転するのを防止するように構成されている送風機であって、
   前記羽根車および前記キャップのうちいずれか一方の端面において前記凸部および凹部を除いた部分には、他方の端面に向けてそれぞれ突出する第１の突出部（３４）が設けられ、
   前記羽根車の端面および前記キャップの端面のうち前記一方の端面以外の前記他方の端面において前記凸部および凹部を除いた部分には、前記第１の突出部に向けて突出する第２の突出部（２９）が設けられ、
   前記第１突出部（３４）の先端側には、第１平面がそれぞれ設けられ、
   前記第２突出部（２９）の先端側には、前記第１平面に対して平行で、かつ前記第１平面に接触している第２平面が設けられていることを特徴とする送風機。
7. 前記第１、第２突出部は、それぞれ、３つ以上設けられていることを特徴とする請求項６に記載の送風機。
8. 前記３つ以上の第１突出部は、前記回転軸の回転方向に分散して配置されており、
   前記３つ以上の第２突出部は、前記回転軸の回転方向に分散して配置されていることを特徴とする請求項７に記載の送風機。
9. 前記３つ以上の第１突出部は、前記回転方向に等間隔で配置されており、
   前記３つ以上の第２突出部は、前記回転方向に等間隔で配置されていることを特徴とする請求項８に記載の送風機。
10. 前記第１突出部は、前記第１平面が、前記回転軸の半径方向に対してそれぞれ平行に形成されており、
    前記第２突出部は、前記第２平面が、前記回転軸の半径方向に対してそれぞれ平行に形成されていることを特徴とする請求項６ないし９のうちいずれか１つに記載の送風機。
    

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