JP2017067046A - Air blower and air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータとモータ軸に固定されるファンとを備えた送風機および空気調和機に関する。 The present invention relates to a blower and an air conditioner including a motor and a fan fixed to a motor shaft.
特許文献１には、モータ軸にファンを直結したファン固着装置が開示される。ファン固着装置は、モータ軸の端部に形成されたＤカット部と、モータ軸の配置されるファンと、モータ軸の端部に形成された雄ネジに締め込まれるナットとを備える。モータ軸には、Ｄカット部とＤカット部が形成されていない部分との軸方向の境界部分に、段部が形成される。またファンのボス部には、Ｄカット部の断面形状と同型状の軸孔が形成される。
モータ軸に取付けられたファンは、ボス部の端面がＤカット部の段部に接する。そして、モータ軸の雄ネジにナットが締め込まれることにより、ボス部がＤカット部の段部とナットで挟まれる。これによりモータ軸にファンが固定される。 In the fan attached to the motor shaft, the end surface of the boss portion is in contact with the stepped portion of the D-cut portion. Then, the boss portion is sandwiched between the step portion of the D-cut portion and the nut by tightening the nut into the male screw of the motor shaft. As a result, the fan is fixed to the motor shaft.
しかしながら特許文献１に示される従来技術では、モータ軸にファンを固定するため、モータ軸にＤカット加工が必要であり、モータ軸の加工の分、モータの製造コストが増加するという課題があった。
However, in the prior art disclosed in
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、モータの製造コストの増加を抑えながらモータ軸にファンを固定できる送風機を得ることを目的とする。 This invention is made in view of the above, Comprising: It aims at obtaining the air blower which can fix a fan to a motor shaft, suppressing the increase in the manufacturing cost of a motor.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の送風機は、モータ軸とモータ軸を支持する軸受とを有するモータと、軸受とモータ軸の端部との間に配置されモータ軸が貫通する筒状のスリーブとを備える。また本発明の送風機は、スリーブとモータ軸の端部との間に配置されモータ軸が貫通する筒状のファンボスと、ファンボスの径方向外側に配置された羽根とを有するファンを備える。また本発明の送風機は、モータ軸の端部に配置される締結部材を備える。また本発明の送風機では、スリーブとファンボスが軸受と締結部材とにより挟まれる。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a blower of the present invention is provided between a motor having a motor shaft and a bearing supporting the motor shaft, and the motor shaft disposed between the bearing and the end of the motor shaft. And a cylindrical sleeve that penetrates. In addition, the blower of the present invention includes a fan having a cylindrical fan boss disposed between the sleeve and the end of the motor shaft and penetrating the motor shaft, and blades disposed on the radially outer side of the fan boss. Moreover, the air blower of this invention is provided with the fastening member arrange | positioned at the edge part of a motor shaft. In the blower of the present invention, the sleeve and the fan boss are sandwiched between the bearing and the fastening member.
本発明によれば、モータの製造コストの増加を抑えながらモータ軸にファンを固定できるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that the fan can be fixed to the motor shaft while suppressing an increase in the manufacturing cost of the motor.
以下に、本発明に係る送風機および空気調和機の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a blower and an air conditioner according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る送風機の断面図である。図１に示す送風機１０１は、モータ軸１とモータ軸１を支持する軸受２，９とを有するモータ３−１を備える。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a blower according to
また送風機１０１は、軸受２とモータ軸１の端部１ａとの間に配置されモータ軸１が貫通する筒状のスリーブ４を備える。また送風機１０１は、スリーブ４とモータ軸１の端部１ａとの間に配置されモータ軸１が貫通する筒状のファンボス５ａと、ファンボス５ａの径方向外側に配置された羽根５ｂとを有するファン５と、を備える。
The
また送風機１０１は、モータ軸１の端部１ａに配置される締結部材であるナット６を備える。また送風機１０１では、スリーブ４とファンボス５ａが、軸受２とナット６により挟まれる。
The
以下にモータ３−１の構成を具体的に説明する。 The configuration of the motor 3-1 will be specifically described below.
モータ３−１は、環状の固定子であるモールド固定子７を備える。またモータ３−１は、モールド固定子７の内側に配置されるロータ８と、モータ軸１を支持する軸受２，９とを備える。軸受２はモールド固定子７の負荷側に配置され、軸受９はモールド固定子７の反負荷側に配置される。負荷側とはモータ３−１の端部１ａ側であり、反負荷側とは負荷側の反対側である。実施の形態１ではファン５がモータ３−１の負荷である。
The motor 3-1 includes a
モールド固定子７は、固定子組立部１０と、固定子組立部１０を覆う樹脂部１１と、固定子組立部１０の反負荷側に配置される基板１２とを備える。
The
固定子組立部１０は、複数枚の電磁鋼板を軸方向に積層して構成される固定子コア１０ａを備える。固定子組立部１０は、熱可塑性樹脂であるポリブチレンテレフタレート（ＰｏｌｙＢｕｔｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＢＴ）で形成される絶縁部１０ｂを備える。絶縁部１０ｂは、固定子コア１０ａに組付けられる。また固定子組立部１０は、絶縁部１０ｂを介して固定子コア１０ａに巻かれたコイル１０ｃを有する。
The
樹脂部１１は、熱硬化性樹脂である不飽和ポリエステル樹脂で固定子組立部１０と基板１２とを一体に成形して、環状に形成される。これによりモールド固定子７の内側には、すり鉢状の凹部１３が形成される。凹部１３は負荷側に開口した形状であり、凹部１３の開口部にはブラケット１４が嵌め込まれている。
The
基板１２には、ロータ８の回転位置を検出する位置検出センサ１５が設置される。また基板１２には、リード線１６の端部に配置されたコネクタ１７が接続される。
A
ブラケット１４は、金属をプレス加工して製造される。ブラケット１４は、外輪２ａを支持する軸受支持部１４ａと、軸受支持部１４ａの外側を取り囲み凹部１３に嵌め合わされる環状の固定子嵌合部１４ｂとを有する。軸受支持部１４ａの中心には貫通穴１４ｃが形成される。
The
凹部１３に嵌め合わされる前の固定子嵌合部１４ｂは、外径が凹部１３の開口部の内径よりも、嵌め合い代の分だけ大きい形状である。固定子嵌合部１４ｂが凹部１３の開口部に圧入されることにより、ブラケット１４がモールド固定子７に固定される。
The stator
軸受２は、モータ軸１が貫通する内輪２ｂと、内輪２ｂと同心に配置され軸受支持部１４ａに嵌め込まれた外輪２ａとを有する。軸受９は、モータ軸１が貫通する内輪９ｂと、内輪９ｂと同心に配置され、モールド固定子７の反負荷側に嵌め込まれた外輪９ａとを有する。
The
モータ軸１は、モータ軸１の外周面が内輪２ｂの内周面と接するように真円度が高い。モータ軸１の端部１ａは、ブラケット１４の貫通穴１４ｃを介して軸受２の負荷側に突出する。モータ軸１は、モータ軸１の負荷側の端部１ａに雄ねじ部１ｂを有する。モータ軸１の雄ねじ部１ｂから内輪２ｂまでの間には、ファンボス５ａとスリーブ４が配置される。
The
スリーブ４は、反負荷側の第１の端面４ａと負荷側の第２の端面４ｂとを有する。スリーブ４の外径は、ブラケット１４の貫通穴１４ｃの径より小さいが、スリーブ４の外周面が貫通穴１４ｃの縁部と接触しない程度に大きくすることが望ましい。スリーブ４の外径をこのような大きさにすることで、モータ３−１の内部へのゴミの侵入を抑制でき、モータ３−１の耐久性の低下を抑制できる。
The
軸方向と直交する方向におけるファンボス５ａの断面形状は正方形である。ファンボス５ａは、反負荷側の第３の端面５ａ１と負荷側の第４の端面５ａ２とを有する。
The cross-sectional shape of the
ナット６の内部には雌ねじ部６ａが形成されている。雌ねじ部６ａが雄ねじ部１ｂにねじ込まれることで、ナット６がモータ軸１の端部１ａに締め込まれる。ナット６が締め込まれることにより、ナット６がファンボス５ａに接し、ファンボス５ａがスリーブ４に接し、さらにスリーブ４が内輪２ｂに接した状態となる。その結果、ファンボス５ａとスリーブ４がナット６と内輪２ｂで挟まれた状態となり、ファン５がモータ軸１に固定される。
An
図２は、図１に示すスリーブの負荷側から見た側面図、図３は、図２に示すスリーブのＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。スリーブ４の内径Ｄ１は、モータ軸１が貫通可能な大きさである。スリーブ４の外径Ｄ２は、図１に示す貫通穴１４ｃの径よりも小さく、かつ、図１に示す内輪２ｂの外径よりも小さい。スリーブ４の軸方向長Ｌ、すなわち第１の端面４ａから第２の端面４ｂまでの長さは、図１に示す内輪２ｂの負荷側の端面から貫通穴１４ｃの縁部までの長さよりも大きい。
2 is a side view seen from the load side of the sleeve shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of the sleeve shown in FIG. An inner diameter D1 of the
図４は、図１に示すロータの断面図である。ロータ８は、モータ軸１の外周面に形成された環状のバックヨーク８ｃと、バックヨーク８ｃの外周面に射出成形で形成された環状の樹脂マグネット８ｄとを備える。またロータ８は、バックヨーク８ｃの反負荷側に配置されモータ軸１が貫通する位置検出用のセンサマグネット８ｅを有する。バックヨーク８ｃ、樹脂マグネット８ｄおよびセンサマグネット８ｅは、モータ軸１と同軸である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the rotor shown in FIG. The
バックヨーク８ｃは、軟磁性体またはソフトフェライトを含有する熱可塑性樹脂をモータ軸１に一体に成形し、極異方性配向に着磁して形成したものである。
The
モータ軸１に形成されたローレット１ｄは、バックヨーク８ｃの内面に接し、モータ軸１の滑り止めとして機能する。モータ軸１とバックヨーク８ｃは、ローレット１ｄにより、モータ軸１の周方向と軸方向に強固に固定される。
A
樹脂マグネット８ｄは、希土類磁石であるサマリウム鉄窒素磁石の磁粉を熱可塑性樹脂に混合して成形された樹脂磁石である。
The
センサマグネット８ｅは樹脂マグネットを円盤状に成形したものである。センサマグネット８ｅには、周方向にＮ極とＳ極とが交互となるように磁極が形成される。
The
バックヨーク８ｃの形成時に、バックヨーク８ｃの負荷側の端面には第１の台座８ｃ１が形成される。第１の台座８ｃ１は、バックヨーク８ｃの径方向内側に形成され、バックヨーク８ｃの負荷側の端面から負荷側に伸びている。また第１の台座８ｃ１は、モータ軸１の外周面上に環状に形成される。第１の台座８ｃ１の負荷側の端面は、図１に示す内輪２ｂの設置面となり、これによりロータ８の軸方向の位置が固定される。
When the
また第１の台座８ｃ１を形成することにより、図１に示す外輪２ａとバックヨーク８ｃとの接触を防ぐことができる。また第１の台座８ｃ１を形成することにより、外輪２ａとバックヨーク８ｃとの接触を防ぐためのスナップリングまたは皿ワッシャといった部材が不要になる。従って第１の台座８ｃ１を形成することにより、モータ３−１の製造コストの増加を抑えることができる。
Further, by forming the first pedestal 8c1, it is possible to prevent contact between the
また第１の台座８ｃ１を形成することにより、第１の台座８ｃ１が内輪２ｂに接し、モータ軸１の負荷側への移動が制限される。モータ軸１の負荷側への移動が制限された状態で雄ねじ部１ｂにナット６が締め込まれることで、ファンボス５ａ、スリーブ４および内輪２ｂが、ナット６と第１の台座８ｃ１に強固に挟まれる。
Further, by forming the first pedestal 8c1, the first pedestal 8c1 is in contact with the
またバックヨーク８ｃの形成時に、バックヨーク８ｃの反負荷側の端面には第２の台座８ｃ２が形成される。第２の台座８ｃ２は、バックヨーク８ｃの径方向内側に形成され、バックヨーク８ｃの反負荷側の端面から反負荷側に伸びている。また第２の台座８ｃ２は、モータ軸１の外周面上に環状に形成される。第２の台座８ｃ２の反負荷側の端面は、センサマグネット８ｅの設置面となり、これによりセンサマグネット８ｅの軸方向の位置が固定される。
Further, when the
センサマグネット８ｅの中央部には軸孔８ｅ１が設けられ、センサマグネット８ｅは、反負荷側の端面の径方向内側に、モータ軸１と同軸の円筒部８ｅ２を有する。円筒部８ｅ２には軸孔８ｅ１が形成されている。円筒部８ｅ２は、センサマグネット８ｅの反負荷側の端面から突出している。
A shaft hole 8e1 is provided at the center of the
またセンサマグネット８ｅは、径方向外側に環状の被検出部８ｅ３を有する。被検出部８ｅ３は、図１に示す位置検出センサ１５と対向して設けられ、位置検出に利用される。
The
円筒部８ｅ２と被検出部８ｅ３との間には、環状の溝部８ｅ４が形成される。 An annular groove 8e4 is formed between the cylindrical portion 8e2 and the detected portion 8e3.
センサマグネット８ｅの軸方向の厚みは、円筒部８ｅ２が最も肉厚であり、次に被検出部８ｅ３が肉厚であり、溝部８ｅ４が最も肉薄である。また、センサマグネット８ｅは、軸方向に非対称で、負荷側が平面状である。円筒部８ｅ２の外径は、外輪９ａの内径よりも小さい。円筒部８ｅ２の反負荷側の面は、図１に示す内輪９ｂのみに接する。
As for the axial thickness of the
なお、実施の形態１のバックヨーク８ｃの形成時には、モータ軸１とバックヨーク８ｃとの軸方向における相対的な位置が、成形金型の形状により決まる。
When the
これに対して、バックヨーク８ｃと樹脂マグネット８ｄとを個別に製作しておき、個別の部品をモータ軸１に組付けた場合、各部品の軸心がモータ軸１の軸心からずれて、モータ３−１の品質が低下する可能性がある。
On the other hand, when the
実施の形態１のロータ８では、バックヨーク８ｃと樹脂マグネット８ｄとが一体成形で形成されるため、バックヨーク８ｃと樹脂マグネット８ｄの各々の軸心がモータ軸１の軸心と一致する。従って実施の形態１のロータ８では、モータ軸１の回転時の振動が抑制され、モータ３−１の品質の向上を図ることができる。
In the
図５は、本発明の実施の形態１に係る送風機においてモータへのファンの取付手順を示す図である。モータ３−１へのファン５の取付手順としては、まずモータ軸１にスリーブ４が取付けられる。次にモータ軸１にファンボス５ａが取付けられる。ファンボス５ａが取付けられた後、雄ねじ部１ｂにナット６が締め込まれる。これにより、ナット６がファンボス５ａに接し、ファンボス５ａがスリーブ４に接し、さらにスリーブ４が内輪２ｂに接した状態となる。その結果、ファンボス５ａとスリーブ４がナット６と内輪２ｂで挟まれた状態となり、モータ軸１にファン５が固定される。
FIG. 5 is a diagram showing a procedure for attaching the fan to the motor in the blower according to
このように送風機１０１は、モータ軸１にＤカット加工を施すことなく、モータ軸１にファン５を固定することができる。送風機１０１では、モータ軸１の加工が不要となる分、モータ３−１の製造コストの増加を抑えることができる。
Thus, the
また送風機１０１では、スリーブ４とナット６でファンボス５ａが挟まれるため、ファン５を固定でき、ファン５のがた付きが抑制される。従ってファン５のがた付きに起因した騒音と振動とが抑制され、品質が向上する。
Further, in the
なお、モータ軸の端部側に雄ねじ部を形成し、雄ねじ部とモータ軸外周面との間に段差部を形成し、この段差部にファンボスの端面を押し当ててファンを固定するような構造では、モータ軸の径が小さくなるほど段差部の径方向の幅も小さくなる。そのため、段差部の径方向の幅が小さくなるほど、ファンボスの端面と段差部との接触面積が小さくなる。従ってこのような構造では、段差部にファンボスを確実に設置できず、ファンのがた付きが発生する。またこのような構造では、モータ軸の径が小さくなるほど雄ねじ部に締め込まれる締結部材の断面積が小さくなり、締結部材の締め付け力も小さくなることが想定される。さらに、このような構造では、ファンボスの軸心がモータ軸の軸心と一致せずに、軸心のずれに起因するファンのがた付きが発生する場合がある。 In addition, a male screw part is formed on the end side of the motor shaft, a step part is formed between the male screw part and the outer peripheral surface of the motor shaft, and the fan boss is pressed against the step part to fix the fan. In the structure, the width in the radial direction of the stepped portion becomes smaller as the diameter of the motor shaft becomes smaller. Therefore, the smaller the radial width of the stepped portion, the smaller the contact area between the end face of the fan boss and the stepped portion. Therefore, in such a structure, the fan boss cannot be reliably installed in the stepped portion, and the fan rattling occurs. Moreover, in such a structure, it is assumed that the cross-sectional area of the fastening member fastened to the male screw portion becomes smaller and the fastening force of the fastening member becomes smaller as the diameter of the motor shaft becomes smaller. Further, in such a structure, the fan boss shaft center may not match the motor shaft shaft center, and the fan may be rattled due to the shaft center shift.
実施の形態１の送風機１０１によれば、スリーブ４とナット６でファンボス５ａが挟まれる。そのため送風機１０１では、モータ軸１の径の大きさにかかわらずファン５を確実に固定できる。従って送風機１０１は、ファン５のがた付きを抑制する上では有効な構造を有する。また送風機１０１によれば、ファンボス５ａの軸心がモータ軸１の軸心と一致し、軸心のずれに起因するファン５のがた付きが抑制され、低騒音化を実現できる。
According to the
実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２に係る送風機の断面図である。以下では実施の形態１との相違点を説明し、実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。実施の形態２では送風機１０１の代わりに送風機１０２が用いられ、送風機１０２ではモータ３−１の代わりにモータ３−２が用いられる。モータ３−２ではスリーブ４の代わりにスリーブ４−１が用いられる。スリーブ４−１は、ファンボス５ａ側の第２の端面４ｂの外径が貫通穴１４ｃの径よりも大きく、軸受２側の第１の端面４ａの外径が貫通穴１４ｃの径よりも小さい形状である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a blower according to
図７は、図６に示すスリーブの負荷側から見た側面図、図８は、図７に示すスリーブのＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。スリーブ４−１は、円筒状の板金の一端を絞り加工することで得られ、図６に示すモータ軸１が貫通する円筒部１８と、円筒部１８の負荷側に形成されるフランジ部１９とを有する。
7 is a side view of the sleeve shown in FIG. 6 as viewed from the load side, and FIG. 8 is a sectional view taken along line VIII-VIII of the sleeve shown in FIG. The sleeve 4-1 is obtained by drawing one end of a cylindrical sheet metal, and includes a
フランジ部１９は、円筒部１８の負荷側の端部から径方向外側に張り出した環状形状である。円筒部１８の反負荷側の端面は第１の端面４ａを構成し、フランジ部１９の負荷側の端面は第２の端面４ｂを構成する。
The
円筒部１８の内径Ｄ１は図６に示すモータ軸１が貫通可能な大きさであり、円筒部１８の外径Ｄ２は、図６に示す貫通穴１４ｃの径よりも小さい。フランジ部１９の外径Ｄ３は、貫通穴１４ｃの径よりも大きい。
The inner diameter D1 of the
スリーブ４−１の軸方向長Ｌ、すなわち第１の端面４ａから第２の端面４ｂまでの長さは、図６に示す内輪２ｂの負荷側の端面から貫通穴１４ｃの縁部までの長さよりも大きい。
The axial length L of the sleeve 4-1, that is, the length from the
実施の形態２によれば、フランジ部１９により、スリーブ４−１とファンボス５ａとの接触面積が増加し、ファンボス５ａをより確実に固定することができる。従って、実施の形態１よりもファン５のがた付きを抑制することができる。
According to the second embodiment, the
またフランジ部１９の外径Ｄ３は貫通穴１４ｃの径よりも大きい。そのため、フランジ部１９を内輪２ｂと対向させた状態でスリーブ４−１をモータ軸１に取付けた場合、フランジ部１９がブラケット１４に干渉する。フランジ部１９がブラケット１４に干渉することにより、スリーブ４−１が逆挿しの状態でモータ軸１に取付けられることを防止できる。従ってフランジ部１９と外輪２ａの干渉による異音の発生を防止でき、モータ３−２の品質の向上を図ることができる。
The outer diameter D3 of the
実施の形態３．
図９は、本発明の実施の形態３に係る送風機の断面図である。以下では実施の形態１との相違点を説明し、実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。実施の形態３では送風機１０１の代わりに送風機１０３が用いられ、送風機１０３ではモータ３−１の代わりにモータ３−３が用いられる。モータ３−３ではモータ軸１の代わりにモータ軸１−１が用いられる。モータ軸１−１は、モータ軸１−１の端部１ａに切欠部１ｅを有する。送風機１０３ではファン５の代わりにファン５−１が用いられる。ファン５−１ではファンボス５ａの代わりにファンボス５ａ−１が用いられる。ファンボス５ａ−１は、ファンボス５ａ−１のナット６側の端面に凹部５ａ３を有する。また送風機１０３は、ファンボス５ａ−１の凹部５ａ３に配置されるワッシャ２０を備える。
FIG. 9 is a cross-sectional view of a blower according to
図１０は、図９に示す切欠部の断面図である。切欠部１ｅが形成されたモータ軸１−１の断面はＤ字状である。切欠部１ｅはモータ軸１−１の外周面において、平面状に形成されている。
10 is a cross-sectional view of the notch shown in FIG. The cross section of the motor shaft 1-1 in which the
図１１は、図９に示すファンボスの負荷側から見た側面図である。ファンボス５ａ−１は、モータ軸１−１が貫通する貫通穴５ａ３１を有する。
FIG. 11 is a side view of the fan boss shown in FIG. 9 viewed from the load side. The
凹部５ａ３は、貫通穴５ａ３１の周囲を取り囲むように形成される。また凹部５ａ３は、ファンボス５ａ−１の外周面に達しない範囲で、第４の端面５ａ２の径方向内側に形成されている。凹部５ａ３の内周面５ａ３２には角部５ａ３３が形成される。
The recess 5a3 is formed so as to surround the through hole 5a31. Moreover, the recessed part 5a3 is formed in the radial direction inner side of the 4th end surface 5a2 in the range which does not reach the outer peripheral surface of the fan boss |
図１２は、図９に示すワッシャの負荷側から見た側面図、図１３は、図１２に示すワッシャのＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面図である。ワッシャ２０は、凹部５ａ３の断面と同形状の平板状である。ワッシャ２０の外周面２０ｂ１は正方形であり、外周面２０ｂ１には角部２０ｂ２が形成される。
12 is a side view of the washer shown in FIG. 9 as viewed from the load side, and FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line XIII-XIII of the washer shown in FIG. The
ワッシャ２０は、図１０の切欠部１ｅの断面形状と同形状の穴部２０ａを有する。穴部２０ａの形状は、直線部２０ａ１を有するＤ字状である。ワッシャ２０の軸方向の厚みＴは、凹部５ａ３の軸方向の幅と等しい。
The
図１４は、本発明の実施の形態３に係る送風機においてモータへのファンの取付手順を示す図である。モータ３−３へのファン５−１の取付手順としては、まずモータ軸１−１にスリーブ４が取付けられる。次にモータ軸１−１にファンボス５ａ−１が取付けられる。ファンボス５ａ−１が取付けられた後、モータ軸１−１にワッシャ２０が取付けられる。
FIG. 14 is a diagram illustrating a procedure for attaching the fan to the motor in the blower according to
このとき、穴部２０ａの直線部２０ａ１が切欠部１ｅに係合する。また、ワッシャ２０の角部２０ｂ２が、ファンボス５ａ−１の角部５ａ３３に係合する。これによりワッシャ２０はファン５−１の回り止めとして機能する。
At this time, the straight portion 20a1 of the
最後に雄ねじ部１ｂにナット６が締め込まれる。これによりナット６がファンボス５ａ−１に接し、ファンボス５ａ−１がスリーブ４に接し、さらにスリーブ４が内輪２ｂに接した状態となる。その結果、ファンボス５ａ−１およびスリーブ４がナット６と内輪２ｂで挟まれた状態となり、モータ軸１−１にファン５−１が固定される。
Finally, the
実施の形態３によれば、実施の形態１の効果に加えて、ロータ８で発生したトルクがモータ軸１−１およびワッシャ２０を介して、ファンボス５ａ−１へ確実に伝達される。またモータ軸１−１とファン５−１との間における回転方向の位置ずれが抑制され、品質の向上を図ることができる。また実施の形態３はスリーブ４の代わりにスリーブ４−１を用いることもできる。
According to the third embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the torque generated in the
なおモータ軸１−１の切欠部１ｅは断面Ｄ字状に限定されず断面Ｉ字状でもよい。この場合、ワッシャ２０の穴部２０ａの形状は、断面Ｉ字状とされる。
The
実施の形態４．
図１５は、本発明の実施の形態４に係る送風機の断面図である。以下では実施の形態１との相違点を説明し、実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。実施の形態４では送風機１０１の代わりに送風機１０４が用いられ、送風機１０４ではモータ３−１の代わりにモータ３−４が用いられる。モータ３−４ではモータ軸１の代わりにモータ軸１−１が用いられる。モータ軸１−１は、モータ軸１−１の端部１ａに切欠部１ｅを有する。送風機１０４は、ナット６とファンボス５ａとの間に配置されるワッシャ２１を有する。ワッシャ２１は、ファンボス５ａの負荷側の端部の外周部に係合する形状である。
FIG. 15 is a cross-sectional view of a blower according to
図１６は、図１５に示すファンボスの負荷側から見た側面図である。ファンボス５ａには、モータ軸１−１が貫通する貫通穴５ａ３１が形成される。
16 is a side view of the fan boss shown in FIG. 15 as viewed from the load side. The
図１７は、図１５に示すワッシャの負荷側から見た側面図、図１８は、図１７に示すワッシャのＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ断面図である。ワッシャ２１は、十字形の板金を箱状に折り曲げて形成され、ファンボス５ａの負荷側の端部に係合する形状である。ワッシャ２１は、モータ軸１−１に係合するモータ軸係合部２１ａと、各々がモータ軸係合部２１ａから伸びる４つのファンボス係合部２１ｂとを有する。４つのファンボス係合部２１ｂは、各々が図１５に示すファンボス５ａの負荷側の端部の外周部に接するように形成されている。周方向に隣接する２つのファンボス係合部２１ｂの間には、ファンボス５ａの負荷側の端部の外周面に形成された角部が係合する。
17 is a side view of the washer shown in FIG. 15 as viewed from the load side, and FIG. 18 is a cross-sectional view of the washer shown in FIG. 17 taken along the line XVIII-XVIII. The
モータ軸係合部２１ａは、図１５の切欠部１ｅの断面形状と同形状の穴部２１ｃを有する。穴部２１ｃの形状は、直線部２１ｃ１を有するＤ字状である。
The motor
図１９は、本発明の実施の形態４に係る送風機においてモータへのファンの取付手順を示す図である。モータ３−４へのファン５の取付手順としては、まずモータ軸１−１にスリーブ４が取付けられる。次にモータ軸１−１にファンボス５ａが取付けられる。ファンボス５ａが取付けられた後、モータ軸１−１にワッシャ２１が取付けられ、ワッシャ２１がファンボス５ａの負荷側の端部に嵌め込まれる。
FIG. 19 is a diagram illustrating a procedure for attaching a fan to a motor in a blower according to
このとき、穴部２１ｃが切欠部１ｅに係合し、ファンボス係合部２１ｂがファンボス５ａの負荷側の端部に係合する。これによりワッシャ２１はファン５の回り止めとして機能する。
At this time, the
最後に雄ねじ部１ｂにナット６が締め込まれる。これによりナット６がワッシャ２１に接し、ワッシャ２１がファンボス５ａに接し、ファンボス５ａがスリーブ４に接し、さらにスリーブ４が内輪２ｂに接した状態となる。その結果、ワッシャ２１、ファンボス５ａおよびスリーブ４がナット６と内輪２ｂで挟まれた状態となり、モータ軸１−１にファン５が固定される。
Finally, the
実施の形態４によれば、実施の形態１の効果に加えて、ロータ８で発生したトルクがモータ軸１−１およびワッシャ２１を介して、ファンボス５ａへ確実に伝達される。またモータ軸１−１とファン５との間における回転方向の位置ずれが抑制され、品質の向上を図ることができる。また実施の形態４はスリーブ４の代わりにスリーブ４−１を用いることもできる。
According to the fourth embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the torque generated in the
なお実施の形態４に係るファンボスは以下のように構成してもよい。図２０から図２２を用いて、実施の形態４に係るファンボスの変形例を説明する。 The fan boss according to the fourth embodiment may be configured as follows. A modification of the fan boss according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS.
図２０は、本発明の実施の形態４に係るファンボスの変形例を示す図である。ファンボス５ａ−２には、ファンボス５ａ−２の負荷側の端面に環状の溝部５ａ４が形成される。溝部５ａ４は、貫通穴５ａ３１とファンボス５ａ−２の外周面との間に形成され、貫通穴５ａ３１を取り囲む形状である。溝部５ａ４の内周面は、貫通穴５ａ３１に達しておらず、また溝部５ａ４の外周面は、ファンボス５ａ−２の外周面に達していない。
FIG. 20 is a diagram showing a modification of the fan boss according to
図２１は、図２０に示すファンボスに図１７に示すワッシャを嵌め込んだ状態を示す図である。図２１には負荷側から見たファンボス５ａ−２およびワッシャ２１が示される。図２２は、図２１に示すファンボスおよびワッシャのＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ断面図である。
FIG. 21 is a view showing a state where the washer shown in FIG. 17 is fitted into the fan boss shown in FIG. FIG. 21 shows the
図示例のように、４つのファンボス係合部２１ｂが溝部５ａ４に嵌ることで、ワッシャ２１はファン５の回り止めとして機能する。また４つのファンボス係合部２１ｂが溝部５ａ４に嵌ることで回転時のがた付きが抑制される。従ってファン５のがた付きに起因した騒音と振動とが抑制され、品質が向上する。
As in the illustrated example, the four fan
なおモータ軸１−１の切欠部１ｅは断面Ｄ字状に限定されず断面Ｉ字状でもよい。この場合、ワッシャ２１の穴部２１ｃの形状は、断面Ｉ字状とされる。
The
また実施の形態４では、十字形の板金を箱状に折り曲げて形成されたワッシャ２１を用いたが、ワッシャ２１の形状はこれに限定されない。すなわちワッシャ２１の外周部がファンボス５ａ，５ａ−２の負荷側の端部に係合する形状であればよい。
In
なお実施の形態１から４のモータには、ロータ８に代えて以下に示すロータ８−１，８−２を用いてもよい。
In addition, instead of the
図２３は、本発明の実施の形態１から４に係るロータの第１の変形例を示す図である。図２３に示すロータ８−１では、図４に示すバックヨーク８ｃおよび樹脂マグネット８ｄの代わりに、モータ軸１の外周面に形成された樹脂マグネット８ｄ１が用いられている。樹脂マグネット８ｄ１は、熱可塑性樹脂にフェライト磁石または希土類磁石が混合されて成形された樹脂磁石である。
FIG. 23 is a diagram showing a first modification of the rotor according to the first to fourth embodiments of the present invention. In the rotor 8-1 shown in FIG. 23, a resin magnet 8d1 formed on the outer peripheral surface of the
モータ軸１への樹脂マグネット８ｄ１の形成時に、樹脂マグネット８ｄ１の負荷側の端面には第１の台座８ｄ１１が形成される。第１の台座８ｄ１１は、樹脂マグネット８ｄ１の径方向内側に形成され、樹脂マグネット８ｄ１の負荷側の端面から負荷側に伸びている。第１の台座８ｄ１１は、モータ軸１の外周面上に環状に形成される。第１の台座８ｄ１１の負荷側の端面は、図１に示す内輪２ｂの設置面となり、これによりロータ８−１の軸方向の位置が固定される。第１の台座８ｄ１１を形成することによるその他の効果は、実施の形態１と同様である。
When the resin magnet 8d1 is formed on the
また樹脂マグネット８ｄ１の形成時に、樹脂マグネット８ｄ１の反負荷側の端面には第２の台座８ｄ１２が形成される。第２の台座８ｄ１２は、樹脂マグネット８ｄ１の径方向内側に形成され、樹脂マグネット８ｄ１の反負荷側の端面から反負荷側に伸びている。第２の台座８ｄ１２は、モータ軸１の外周面上に環状に形成される。第２の台座８ｄ１２の反負荷側の端面は、センサマグネット８ｅの設置面となり、これによりセンサマグネット８ｅの軸方向の位置が固定される。第２の台座８ｄ１２を形成することによるその他の効果は、実施の形態１と同様である。
In addition, when the resin magnet 8d1 is formed, a second pedestal 8d12 is formed on the end surface of the resin magnet 8d1 on the side opposite to the load. The second pedestal 8d12 is formed on the radially inner side of the resin magnet 8d1, and extends from the end surface on the antiload side of the resin magnet 8d1 to the antiload side. The
ロータ８−１によれば、バックヨーク８ｃと樹脂マグネット８ｄ１を個別に形成する必要がないため、ロータ８−１の製造コストを低減することができる。
According to the rotor 8-1, since it is not necessary to form the
図２４は、本発明の実施の形態１から４に係るロータの第２の変形例を示す図である。図２４に示すロータ８−２では、図４に示すバックヨーク８ｃおよび樹脂マグネット８ｄの代わりに、モータ軸１の外周面に形成された環状の樹脂部８ｆと、ＰＢＴで形成される複数のリブ８ｇと、リング状の樹脂マグネット８ｄ２と、リング状のセンサマグネット８ｈとが用いられる。
FIG. 24 is a diagram showing a second modification of the rotor according to the first to fourth embodiments of the present invention. In the rotor 8-2 shown in FIG. 24, instead of the
複数のリブ８ｇは、各々が樹脂部８ｆの外周面から径方向外側に向けて伸びて、モータ軸１の周方向に離間して配置される。樹脂マグネット８ｄ２は、複数のリブ８ｇの各々の径方向外側を取り囲む形状である。センサマグネット８ｈは、複数のリブ８ｇの各々の反負荷側の端部に埋め込まれる。
Each of the plurality of
樹脂マグネット８ｄ２とセンサマグネット８ｈには、各々の周方向にＮ極とＳ極とが交互となるように磁極が形成される。樹脂マグネット８ｄ２とセンサマグネット８ｈは、各々がリブ８ｇと一体成形で形成されている。
Magnetic poles are formed on the resin magnet 8d2 and the
モータ軸１への樹脂部８ｆの形成時に、樹脂部８ｆの負荷側には第１の台座８ｇ１が形成される。第１の台座８ｇ１は、モータ軸１の外周面上に環状に形成される。第１の台座８ｇ１の負荷側の端面は、複数のリブ８ｇの負荷側の端面よりも負荷側に位置する。第１の台座８ｇ１の負荷側の端面は、図１に示す内輪２ｂの設置面となり、これによりロータ８−２の軸方向の位置が固定される。第１の台座８ｇ１を形成することによるその他の効果は、実施の形態１と同様である。
When the
またモータ軸１への樹脂部８ｆの形成時に、樹脂部８ｆの反負荷側には第２の台座８ｇ２が形成される。第２の台座８ｇ２は、モータ軸１の外周面上に環状に形成される。第２の台座８ｇ２の反負荷側の端面は、複数のリブ８ｇの反負荷側の端面よりも反負荷側に位置する。第２の台座８ｇ２の反負荷側の端面は、図１に示す内輪９ｂの設置面となり、これによりロータ８−２の軸方向の位置が固定される。第２の台座８ｇ２を形成することによるその他の効果は、実施の形態１と同様である。
Further, when the
ロータ８−２によれば、センサマグネット８ｈがリブ８ｇと一体成形で形成される。そのためセンサマグネット８ｈを手作業でリブ８ｇへ組付ける場合に比べて、ロータ８−２の製造コストを低減できる。
According to the rotor 8-2, the
なお実施の形態１から４では熱硬化性樹脂でモールドされたモールドモータを例示したが、モールドモータの代わりに、板金を加工して得られる筐体に固定子組立部１０とロータを組み合わせたモータを用いてもよい。このように実施の形態１から４のファンの取付構造をモールドモータ以外のモータに適用しても、実施の形態１から４と同様の効果を得られる。
In the first to fourth embodiments, a mold motor molded with a thermosetting resin is exemplified. However, instead of a mold motor, a motor in which a
また実施の形態１から４では、ファンボスの断面形状を正方形としたが、ファンボスの断面形状は、正方形以外の多角形状でもよい。また実施の形態１から４のモータでは玉コロ軸受が用いられているが、玉コロ軸受の代わりに円すいコロ軸受を用いてもよい。
In
実施の形態５．
図２５は、本発明の実施の形態５に係る空気調和機の構成図である。空気調和機９０は、室内機９１と、室内機９１に接続される室外機９２とを備える。室内機９１は実施の形態１から４に示す送風機を室内機用送風機として備える。また室外機９２は実施の形態１から４に示す送風機を室外機用送風機として備える。図２５では、室内機用送風機を構成するモータ３および室内機用ファン９４が示される。また図２５では、室外機用送風機を構成するモータ３および室外機用ファン９３が示される。
FIG. 25 is a configuration diagram of an air conditioner according to
ここで、図１に示す軸受２の負荷側に突出するモータ軸の先端部分の軸方向長を大きくすると共に、ファンボスの軸方向長も大きくすることで、モータ軸の先端部分とファンボスとの接触面積が大きくなる。これにより、室内機用ファン９４または室外機用ファン９３を確実に固定することができる。従って、室内機用ファン９４または室外機用ファン９３のがた付きを抑制する上では、モータ軸の先端部分の軸方向長を大きくすることが有効である。
Here, by increasing the axial length of the tip portion of the motor shaft protruding to the load side of the
ところが空気調和機９０では、室内機９１または室外機９２の小型化のため、モータ３の設置スペースが制約される場合がある。空気調和機９０では、モータ軸の先端部分の軸方向長とファンボスの軸方向長とが相対的に短くなる傾向にある。
However, in the
実施の形態１から４の送風機では、スリーブとナットによりファンボスが挟まれる。そのため、モータ軸の先端部分の軸方向長とファンボスの軸方向長とが相対的に短くなる場合でも、室内機用ファン９４または室外機用ファン９３をモータ軸に確実に固定できる。従って、実施の形態５では、室内機用ファン９４または室外機用ファン９３のがた付きが抑制され、室内機９１および室外機９２の小型化を図りながら、騒音の発生を抑制した品質の良い空気調和機９０を得ることができる。
In the blowers of
また実施の形態５では、低コストで品質の良い送風機を用いることで、空気調和機９０のコスト低減と品質の向上を図ることができる。
Moreover, in
なお実施の形態５の空気調和機９０は、実施の形態１から４に記載の送風機を、室内機９１および室外機９２の少なくとも一方に備えるものとする。また実施の形態１から４に記載の送風機は、空気調和機９０以外にも、ファンとモータを備えた空気清浄機、ポンプ装置または扇風機といった電気機器にも適用可能である。
Note that the
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.
１，１−１ モータ軸、１ａ 端部、１ｂ 雄ねじ部、１ｄ ローレット、１ｅ 切欠部、２，９ 軸受、２ａ，９ａ 外輪、２ｂ，９ｂ 内輪、３，３−１，３−２，３−３，３−４ モータ、４，４−１ スリーブ、４ａ 第１の端面、４ｂ 第２の端面、５，５−１ ファン、５ａ，５ａ−１，５ａ−２ ファンボス、５ａ１ 第３の端面、５ａ２ 第４の端面、５ａ３，１３ 凹部、５ａ３１，１４ｃ 貫通穴、５ａ３２ 内周面、５ａ３３，２０ｂ２ 角部、５ａ４，８ｅ４ 溝部、５ｂ 羽根、６ ナット、６ａ 雌ねじ部、７ モールド固定子、８，８−１，８−２ ロータ、８ｃ バックヨーク、８ｃ１，８ｄ１１，８ｇ１ 第１の台座、８ｃ２，８ｄ１２，８ｇ２ 第２の台座、８ｄ，８ｄ，８ｄ２ 樹脂マグネット、８ｅ，８ｈ センサマグネット、８ｅ１ 軸孔、８ｅ２，１８ 円筒部、８ｅ３ 被検出部、８ｆ，１１ 樹脂部、８ｇ リブ、１０ 固定子組立部、１０ａ 固定子コア、１０ｂ 絶縁部、１０ｃ コイル、１２ 基板、１４ ブラケット、１４ａ 軸受支持部、１４ｂ 固定子嵌合部、１５ 位置検出センサ、１６ リード線、１７ コネクタ、１９ フランジ部、２０，２１ ワッシャ、２０ａ，２１ｃ 穴部、２０ａ１，２１ｃ１ 直線部、２０ｂ１ 外周面、２１ａ モータ軸係合部、２１ｂ ファンボス係合部、９０ 空気調和機、９１ 室内機、９２ 室外機、９３ 室外機用ファン、９４ 室内機用ファン、１０１，１０２，１０３，１０４ 送風機。 1,1-1 Motor shaft, 1a end, 1b male thread, 1d knurled, 1e notch, 2,9 bearing, 2a, 9a outer ring, 2b, 9b inner ring, 3,3-1, 3-2, 3- 3,3-4 motor, 4,4-1 sleeve, 4a first end face, 4b second end face, 5,5-1 fan, 5a, 5a-1, 5a-2 fan boss, 5a1 third end face 5a2 4th end surface, 5a3, 13 recess, 5a31, 14c through hole, 5a32 inner peripheral surface, 5a33, 20b2 corner, 5a4, 8e4 groove, 5b blade, 6 nut, 6a female thread, 7 mold stator, 8 , 8-1, 8-2 Rotor, 8c Back yoke, 8c1, 8d11, 8g1 First base, 8c2, 8d12, 8g2 Second base, 8d, 8d, 8d2 Resin magnet, 8e, 8h Sensor magnet 8e1 shaft hole, 8e2, 18 cylindrical part, 8e3 detected part, 8f, 11 resin part, 8g rib, 10 stator assembly part, 10a stator core, 10b insulating part, 10c coil, 12 substrate, 14 bracket , 14a Bearing support portion, 14b Stator fitting portion, 15 Position detection sensor, 16 Lead wire, 17 Connector, 19 Flange portion, 20, 21 washer, 20a, 21c Hole portion, 20a1, 21c1 Straight portion, 20b1 Outer peripheral surface, 21a Motor shaft engaging part, 21b Fan boss engaging part, 90 air conditioner, 91 indoor unit, 92 outdoor unit, 93 outdoor unit fan, 94 indoor unit fan, 101, 102, 103, 104 blower.
Claims (8)
前記軸受と前記モータ軸の端部との間に配置され前記モータ軸が貫通する筒状のスリーブと、
前記スリーブと前記モータ軸の端部との間に配置され前記モータ軸が貫通する筒状のファンボスと、前記ファンボスの径方向外側に配置された羽根とを有するファンと、
前記モータ軸の端部に配置される締結部材と、
を備え、
前記スリーブと前記ファンボスは、前記軸受と前記締結部材とにより挟まれる送風機。 A motor having a motor shaft and a bearing supporting the motor shaft;
A cylindrical sleeve disposed between the bearing and the end of the motor shaft and through which the motor shaft passes;
A fan having a cylindrical fan boss disposed between the sleeve and an end of the motor shaft and penetrating the motor shaft; and a blade disposed radially outward of the fan boss;
A fastening member disposed at an end of the motor shaft;
With
The air blower in which the sleeve and the fan boss are sandwiched between the bearing and the fastening member.
前記フランジ部の外径は、前記貫通穴の径よりも大きく、
前記円筒部の外径は、前記貫通穴の径よりも小さい、請求項２に記載の送風機。 The motor includes a through hole through which the motor shaft passes,
The outer diameter of the flange portion is larger than the diameter of the through hole,
The blower according to claim 2, wherein an outer diameter of the cylindrical portion is smaller than a diameter of the through hole.
前記ファンボスは、前記ファンボスの前記締結部材側の端面に凹部を有し、
前記凹部には、ワッシャが配置され、
前記ワッシャは、前記凹部の断面と同形状の平板状であり、
前記ワッシャは、前記切欠部の断面形状と同形状の穴部を有する、請求項１から請求項３の何れか一項に記載の送風機。 The motor shaft has a notch at the end of the motor shaft,
The fan boss has a recess on an end surface of the fan boss on the fastening member side,
A washer is disposed in the recess,
The washer is a flat plate having the same shape as the cross section of the recess,
The blower according to any one of claims 1 to 3, wherein the washer has a hole having the same shape as a cross-sectional shape of the notch.
前記モータ軸は、前記モータ軸の端部に切欠部を有し、
前記ワッシャは、前記切欠部の断面形状と同形状の穴部を有し、
前記ワッシャは、前記ファンボスの前記締結部材側の端部に係合する形状である、請求項１から請求項３の何れか一項に記載の送風機。 A washer is disposed between the fan boss and the fastening member,
The motor shaft has a notch at the end of the motor shaft,
The washer has a hole having the same shape as the cross-sectional shape of the notch,
The blower according to any one of claims 1 to 3, wherein the washer has a shape that engages with an end portion of the fan boss on the fastening member side.
前記ワッシャは、前記溝部に係合する形状である、請求項５に記載の送風機。 The fan boss has a groove on an end surface of the fan boss on the fastening member side,
The blower according to claim 5, wherein the washer has a shape that engages with the groove.
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