JP2500696B2 - ファン装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は空気調和機の室外ユニットに好適なファン
装置に関するものである。

（従来の技術及びその課題） 空気調和機の室外ユニットに採用されている従来のフ
ァン装置を第23図で説明する。上記室外ユニットＸは、
室外熱交換器Ｈと、圧縮機Ｃと、交流電動機Ｋと、プロ
ペラファンＦとを有し、背面カバーＢと前面カバーＡと
で覆われている。そして交流電動機Ｋでプロペラファン
Ｆを回転させることにより、背面カバーＢから吸い込ん
だ空気を上記室外熱交換器Ｈを経由して前面カバーＡか
ら排風するようになされている。

また上記交流電動機ＫとプロペラファンＦとの連結
は、交流電動機Ｋの出力軸ＪをプロペラファンＦのハブ
Ｅに貫通させ、出力軸ＪにナットＮを螺合させることに
より行っていた。

しかしながら上記従来例では、交流電動機Ｋから出力
軸Ｊを突出させ、さらにその先端にプロペラファンＦの
ハブＥを取付ける構造であるため、交流電動機Ｋとプロ
ペラファンＦとの連結部が軸方向に長くなるという問題
がある。

この発明は上記従来の問題を解決するためになされた
ものであって、その目的は、電動機とファンとの連結部
をコンパクトにして全体の軸方向の長さを短縮できるフ
ァン装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） そこで第１請求項のファン装置においては、本体に連
結される取付脚46に固定子５を備えた固定軸６を連結
し、固定軸６に回転自在に軸支されたケーシング14と、
このケーシング14に上記固定子５と対向するように配置
された永久磁石10とで回転子４を構成する一方、上記ケ
ーシング14を囲むようにファン１のハブ２を略筒状に形
成し、このハブ２と上記ケーシング14との間に、ハブ２
又はケーシング14のいずれか一方２には軸方向に延びる
リブ33、69を形成し、その他方14には上記リブ33、69が
嵌合する溝部34、68を形成し、さらに上記ハブ２の軸方
向への移動を規制する移動規制手段Ｓ、75を設けてい
る。

また第２請求項においては、上記溝部34は、ハブ２又
はケーシング14に連結された継手ハブ40に形成されてい
る。

さらに第３請求項においては、上記取付脚46には防滴
カバー41が取着され、防滴カバー41の筒状部42は、上記
ハブ２の開口端部からその内方に向かって延び、ケーシ
ング14の径方向外方を覆うように形成されている。

第４請求項においては、上記取付脚46と防滴カバー41
とが一体成形されている。

またさらに第５請求項においては、上記リブ69をハブ
２の内面に形成すると共に、上記溝部68をケーシング14
の固定軸６に対する垂直面16に形成し、上記リブ69の溝
部68に嵌合する部分には上記垂直面16の軸方向両側にわ
たって切欠き部70を形成し、この切欠き部70に上記移動
規制手段75を嵌合して成り、さらに上記移動規制手段75
は、上記垂直面16の固定子５側に接触して切欠き部70に
嵌合する固定子側固定板72と、上記垂直面16の反固定子
５側に接触する環状の防振ゴム73と、この防振ゴム73の
反固定子５側に接触して切欠き部70に嵌合する反固定子
側固定板74とから構成されている。

（作用） 上記第１請求項においては、回転子４のケーシング14
とファン１のハブ２とは、ハブ２内に配置される溝部3
4、68とリブ33、69とで連結されているので、その連結
部がハブ２内に内蔵されていることになる訳で、この結
果、上記連結部が軸方向に短くなり、その短縮分だけフ
ァン装置Ｍ全体がコンパクトになる。なお上記回転子４
のトルクは、上記溝部34、68とリブ33、69とを介してハ
ブ２に伝達され、溝部34、68とリブ33、69との嵌合状態
は移動規制手段Ｓ、75によって保持される。

第２請求項においては、溝部34をハブ２又はケーシン
グ14とは別体の継手ハブ40に形成しているので、溝部34
の加工、成形が容易になるし、また継手ハブ40に吸振機
能を付与することも可能となる。

第３請求項においては、ハブ２の固定子５側開口端部
から浸入する水滴を防滴カバー41の筒状部42で遮蔽し、
ケーシング14の内方へ水滴が浸入するのを防止する。

第４請求項においては、第３請求項の構成を、より簡
素な構造で実現し得る。

第５請求項においては、移動規制手段75の固定子側固
定板72と反固定子側固定板74とがケーシング14の垂直面
16の両側から切欠き部70に嵌合することによって、ケー
シング14とハブ２とを軸方向に移動規制し、溝部68とリ
ブ69との嵌合状態を保持する。しかもケーシング14の垂
直面16とリブ69との間には、防振ゴム73が介設されるこ
とになるので、ケーシング14から伝わる振動を防振ゴム
73で吸収すると共に、ケーシング14の反固定子５側から
溝部68を通ってケーシング14内に水滴が浸入するのを防
止する。

（実施例） 次にこの発明のファン装置の具体的な実施例につい
て、図面を参照しつつ詳細に説明する。

まず第１実施例の全体構造を示す第１図は、空気調和
機の室外ユニットにおけるプロペラファン１のハブ２部
分を示しており、このハブ２には直流ブラシレス形式の
ファンモータＭが内蔵されている。そしてファンモータ
Ｍの回転子４には上記ハブ２が、詳しくは後述する継手
ハブ40を介して、継手ハブ40とハブ２の内面とを接着面
（移動規制手段）Ｓで接着することにより軸方向に移動
規制されると共に、リブ33・・33と溝部34・・34とで円
周方向にトルク伝達可能に連結されている。そして上記
回転子４は、固定軸６にボールベアリング11、11を介し
て回転自在に支持されている。また上記固定軸６には、
固定子５が固着され、上記回転子４及び固定子５から成
るファンモータＭを構成している。

上記固定軸６は、図中右端部において、エンドブラケ
ット７に支持されている。このエンドブラケットは、図
中の右方へ向かって開口した略カップ状をなし、第４図
〜第4B図に示す略カップ状の防滴カバー41が逆方向に嵌
合している。この防滴カバー41の筒状部42は、上記回転
子４とエンドブラケット７との間の隙間を覆うように軸
方向左方へ延びている。またエンドブラケット７及び防
滴カバー41の下部には、水滴を外部へ排出するためのド
レン孔43が開口すると共に、リード線（図示せず）を外
部へ導出するためのゴム製のブッシュ43aが嵌合してい
る。一方上記ハブ２の右端開口部周縁には水切板50が接
着されており、水切板50には、第4C図、第4D図に示すよ
うに、径方向内方へ延びる環状のフランジ部51が形成さ
れている。またハブ２の水切板50近傍には、排水孔2a・
・2aが形成されている。

そして防滴カバー41の垂直面44には取付脚46が溶接さ
れ、さらに取付脚46は第５図、第5A図に示すように、そ
の外周部にフランジ部47を有し、フランジ部47のビス孔
48・・48にビスを通して上記室外ユニットＸの本体に固
定されることによってファンモータＭ及びプロペラファ
ン１を保持するようなされている。

上記エンドブラケット７の右側方には、プリント基板
Ｐが配置されており、このプリント基板Ｐには、例えば
６個のパワートランジスタQ1〜Q6及び３個のホール素子
H1〜H3が装着されている。

上記回転子４はケーシング14の内方に円筒状の永久磁
石10を固定した構造になっており、ケーシング14は、ケ
ーシング本体13、ヨーク部材13a、継手ハブ40を有して
いる。略カップ状の上記ケーシング本体13は、ビス15・
・15で上記継手ハブ40に連結している。上記ケーシング
本体13は、第２図、第2A図及び第2B図に示すように、垂
直面16の中心部にハブ部17を有し、このハブ部17に上記
右側のボールベアリング11を嵌合するようになってい
る。また垂直面16の外周部には４個の第１舌片18・・18
及び８個の第２舌片19・・19が切り起こし状に形成され
ており、両舌片18、19で永久磁石10を保持している。そ
してケーシング本体13の外周円筒部には、４箇所に排水
孔29・・29が形成されている。更に上記垂直面16には上
記継手ハブ40を固定するためのビス孔38・・38が４箇所
に形成されている。

一方上記固定子５は鉄芯20を、防振ゴム製の第１リン
グ21及び第２リング22を介してコギング振動を低減し得
るように固定軸６に固定し、鉄芯20にコイル23・・23を
巻回した構造になっている。

上記エンドブラケット７は、第３図〜第3B図に示すよ
うに、略カップ状をなし、垂直面24に上記ホール素子H1
〜H3を通す孔25・・25及び上記固定軸６を支持するため
の孔27が開口している。また垂直面24の外周縁部には４
箇所に切欠き28・・28が形成されている。上記プリント
基板Ｐは、第１図に示すように、上記パワートランジス
タQ1〜Q6との間に、ゴム製の弾性部材30・・30を介し
て、板ばね製のクリップ31・・31で上記パワートランジ
スタQ1〜Q6をエンドブラケット７に密着保持しながらエ
ンドブラケット７に取付けられている。

上記プロペラファン１のハブ２の内方には、第６図及
び第6A図に示すように、８本の放射状に配置されたリブ
33・・33が形成されており、このリブ33・・33は上記ケ
ーシング14の垂直面16に当接すると共に、上記継手ハブ
40の溝部34・・34（第８図及び第8A図）に嵌合してファ
ンモータＭの回転トルクをプロペラファン１に伝達する
ようになされている。また継手ハブ40には上記ビス15・
・15が螺合するねじ孔35・・35が形成されている。そし
てハブ２の中央に形成された孔３には、第７図及び第7A
図に示すような栓体８が嵌合して上記孔３を閉鎖してい
る。

上記固定軸６は、第９図に示すように、その右端部側
からフランジ部52、ローレット部53、環状溝54、55が順
次に形成されている。フランジ部52の右端面には上記エ
ンドブラケット７が固定されている。そしてローレット
部53には上記第１、第２リング21、22が嵌合している。
また第１リング21の左端面には、第10図に示すように、
樹脂ワッシャ56が接触し、樹脂ワッシャ56の左端面には
上記環状溝54に嵌合するＥ型止め輪57が嵌合している。
このＥ型止め輪57と右側のボールベアリング11との間に
は、皿ばね58が介設されており、上記両ボールベアリン
グ11、11間には、樹脂製間座59が配置されている。そし
て左側のボールベアリング11は環状溝55に嵌合するＥ型
止め輪60で位置決めされており、この左側のボールベア
リング11の外輪12aと上記栓体８との間には、波ワッシ
ャ61が介設されている。またこの外輪12aは上記継手ハ
ブ40に対して軸方向に摺動自在に嵌合しており、右側の
ボールベアリング11の外輪12bはハブ部17に圧入されて
おり、上記波ワッシャ61のばね力で両ベアリグ11、11が
予圧されている。

以上のような第１実施例の構成では、直流ブラシレス
形式のファンモータＭを使用しているので、交流電動機
と比較して効率が向上する。またファンモータＭがプロ
ペラファン１のハブ２内に収納されているので、ファン
モータＭがプロペラファン１による放熱風の流通を阻害
することがなく、放熱風の流通抵抗が減少する。

また回転子４に発生するトルクは継手ハブ40の溝部34
・・34に嵌合するリブ33・・33からプロペラファン１の
ハブ２へ伝達され、リブ33・・33と溝部34・・34との嵌
合状態は継手ハブ40とハブ２との間の接着面Ｓでハブ２
の軸方向への移動が規制されることによって保持され
る。このようにファンモータＭのケーシング14とプロペ
ラファン１のハブ２とが、ハブ２内に内蔵されるリブ33
・・33、溝部34・・34及び接着面Ｓによって連結されて
いるので、ケーシング14とハブ２との連結部が従来のよ
うに突出せず、上記連結部が軸方向に短くなることにな
り、この短縮分だけファン装置全体が幅方向にコンパク
トになる。

さらに上記ファンモータＭでは、回転子４とエンドブ
ラケット７との間からファンモータＭの内部に水滴が浸
入しようとしても、上記防滴カバー41及び水切板50で水
滴の浸入が防止されている。そしてファンモータＭの内
部にわずかながら浸入した水滴は、上記ケーシング14の
排水孔29・・29からハブ２内に排出され、回転するハブ
２の遠心力でハブ２の排水孔2aから外部へ排出される。
一方エンドブラケット７内にわずかながら浸入した水滴
は上記ドレン孔43から外部へ排出される。

また上記ボールベアリング11には、第10図に示すよう
な予圧機構が備えられているので、ボールの振動が抑制
されると共に、ボールベアリング11、11の寿命も向上す
る。

次に本発明の第２実施例を第11図以降で説明するが、
第11図以降で第１図と同一又は相当部分には同一符号を
付している。第11図において、回転子４のケーシング14
は、ケーシング本体13と、ヨーク部材13aと、ハブフラ
ンジ65とで構成されている。ケーシング本体13は、第12
図〜第12C図に示すように、垂直面16の外周部６箇所に
放射状の溝部68・・68が開口している。また垂直面16に
は、４個ずつ二組の孔66・・66及び67・・67が配列され
ている。この内側の孔66・・66には上記ハブフランジ65
をケーシング本体13に固定するためのビス（図示せず）
が貫通するようになっている。一方上記ケーシング14と
連結するハブ２には、第13図及び第13A図に示すよう
に、６本のリブ69・・69が放射状に形成されており、こ
のリブ69・・69には切欠き部70・・70が形成されてい
る。またハブ２の内周部には、６本の短い補強リブ71・
・71が形成されている。そして上記リブ69・・69はケー
シング本体13の溝部68・・68に嵌合すると共に、リブ69
・・69の切欠き部70・・70に配置される移動規制手段75
でハブ２が軸方向に移動するのを規制するようになされ
ている。

この移動規制手段75は、第１図に示すように固定板
（固定子側固定板）72と、防振ゴム73と、リブ固定板
（反固定子側固定板）74等を有している。まず固定板72
は、上記垂直面16の固定子５側の側面に密着し、切欠き
部70・・70に嵌合している。この固定板72は第14図及び
第14A図に示す半環状板76、76を２枚組み合わせて環状
に形成されており、各半環状板76、76には２箇所ずつの
ビス孔77、77が形成されている。また防振ゴム73は、ケ
ーシング本体13の垂直面16の反固定子５側の側面に密着
し、切欠き部70・・70に嵌合している。この防振ゴム73
は第15図及び第15A図に示すように内周部に環状段部78
を有する環状に形成されている。この段部78は上記ハブ
フランジ65の外周縁部に嵌合し、ケーシング14の反固定
子５側を防水する機能をも備えている。また防振ゴム73
には４箇所にビス孔79・・79が形成されている。さらに
リブ固定板74は防振ゴム73の反固定子５側の側面に密着
し、切欠き部70・・70に嵌合している。このリブ固定板
74は、第16図及び第16A図に示す半環状板80、80を２枚
組み合わせて環状に形成されている。この半環状板80に
は上記リブ69・・69が嵌合するリブ69・・69の補強用の
溝部81・・81と、ビスが螺合するねじ孔82、82とが形成
されている。以上の固定板72〜リブ固定板74は上記垂直
面16の孔67・・67を貫通してねじ孔82・・82に螺合する
ビス（図示せず）で固定され、ハブ２がケーシング14に
対して軸方向に移動するのを規制するようになされてい
る。

上記ハブフランジ65の図中左端面とハブ２との間に
は、第17図及び第17A図に示すゴム製の防水パッキン85
が介設されている。そしてハブ２の中央部の孔には、第
18図及び第18A図に示す栓体86が接着されている。

以上の第２実施例の構成では、上記移動規制手段75の
防振ゴム73がケーシング14とハブ２との間に介設されて
いるので、ケーシング14からハブ２に伝わる振動が上記
防振ゴム73によって緩衝され、振動が低減する。またケ
ーシング本体13のハブフランジ65の外周縁部は防振ゴム
73によって密封されているので、ハブ２の内部に浸入し
た水滴がケーシング14の内部へと浸入するのが防止され
ている。

第19図以後には本発明の第３実施例を示している。第
19図のように、この実施例では、取付脚46と防滴カバー
41とを一体成形してある点に特徴を有する。すなわち第
19図及び第20図第20A図、第20B図に示すように、取付脚
46と防滴カバー41との両者を兼用する取付防滴部材141
を用い、これにより構成の簡素化を図っている。この場
合、筒状部42内に嵌入するエンドブラケット７の筒状部
7aの開口方向が第１実施例とは逆方向になっている点、
及び固定軸６に嵌着される第１リング22の図において右
側に、間座22aを介設し、これにより第１リング22の回
転変位を容易にして振動吸収性能を向上している点がそ
れぞれ第１実施例とは異なるもの、他の構造、機能は第
１実施例と略同一であるため、同一部分を同一符号で示
して、その説明を省略する。なお第21図及び第21A図に
はエンドブラケット７の、また第22図及び第22A図には
上記間座22aの具体的な形状を示している。

以上にこの発明のファン装置の具体的な実施例につい
て説明したが、この発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施するこ
とが可能である。例えば上記実施例においては、リブ3
3、69はハブ２に形成され、溝部34、68はケーシング14
側に形成されているが、逆にリブ33、69をケーシング14
側に形成し、溝部34、68をハブ２側に形成することもで
きる。また移動規制手段は、接着又は固定板72〜リブ固
定板74等から成る構造に限らず、ハブ２とケーシング14
との軸方向への移動を規制するものであれば、他の構
造、手段でもよい。

（発明の効果） 上記したように第１請求項のファン装置においては、
回転子のケーシングとファンのハブとを、ハブ内に配置
されている溝部、リブで連結することができ、ケーシン
グとハブとの連結部が従来のようにハブから軸方向外方
へ突出することがないため、上記連結部を軸方向に短く
することができ、その短縮分だけファン装置全体を軸方
向にコンパクト化できる。

第２請求項においては、溝部をハブ又はケーシングと
は別体の継手ハブに形成しているので、溝部を容易に加
工、成形できることになる。

第３請求項においては、ハブの固定子側開口端部から
浸入する水滴を防滴カバーの筒状部で遮蔽でき、ケーシ
ングの内方へ水滴が浸入するのを防止し得ることにな
る。

第４請求項においては、第３請求項の構成を、より簡
素な構造で実現し得ることになる。

第５請求項においては、移動規制手段の固定子側固定
板及び反固定子側固定板がケーシングとハブとを軸方向
に移動規制し、溝部とリブとの嵌合状態を保持すること
ができる。しかもケーシングから伝わる振動を防振ゴム
で吸収できると共に、ケーシングの反固定子側から溝部
を通ってケーシング内に水滴が浸入するのを防止するこ
ともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例によるファンモータを示
す縦断面図、第２図はケーシング本体の側面図、第2A図
は第２図のＡ−Ａ断面図、第2B図は第２図のＢ−Ｂ断面
図、第３図はエンドブラケットの側面図、第3A図は第３
図のＡ−Ａ断面図、第3B図は第３図のＢ矢視図、第４図
は防滴カバーの側面図、第4A図は第４図のＡ−Ａ断面
図、第4B図は第４図のＢ矢視図、第4C図は水切板の側面
図、第4D図は第4C図のＤ−Ｄ断面図、第５図は取付脚の
側面図、第5A図は第５図のＡ−Ａ断面図、第６図はプロ
パラファンのハブの側面図、第6A図は第６図のＡ−Ａ断
面図、第７図は栓体の側面図、第7A図は第７図のＡ−Ａ
断面図、第８図は継手ハブの側面図、第8A図は第８図の
Ａ−Ａ断面図、第９図は固定軸の正面図、第10図は軸受
部の拡大断面図、第11図はこの発明の第２実施例による
ファンモータを示す縦断面図、第12図はケーシング本体
の側面図、第12A図は第12図のＡ−Ａ断面図、第12B図は
第12図のＢ−Ｂ断面図、第12C図は第12図のＣ−Ｃ断面
図、第13図はプロペラファンのハブの側面図、第13A図
は第13図のＡ−Ａ断面図、第14図は固定板の半環状板の
側面図、第14A図は第14図のＡ−Ａ断面図、第15図は防
振ゴムの側面図、第15A図は第15図のＡ−Ａ断面図、第1
6図はリブ固定板の半環状板の側面図、第16A図は第16図
のＡ−Ａ断面図、第17図は防水パッキンの側面図、第17
A図は第17図のＡ−Ａ断面図、第18図は栓体の側面図、
第18A図は第18図のＡ−Ａ断面図、第19図はこの発明の
第３実施例によるファンモータを示す縦断面図、第20図
は上記において使用する取付防滴部材の正面図、第20A
図は第20図のＡ−Ａ断面図、第20B図は第20A図のＢ矢視
図、第21図は上記において使用するエンドブラケットの
正面図、第21A図は第21図のＡ−Ａ断面図、第22図は上
記において使用する間座の正面図、第22A図は第22図の
Ａ−Ａ断面図、第23図は従来例を示す分解斜視図であ
る。 １……プロペラファン、２……ハブ、４……回転子、５
……固定子、６……固定軸、14……ケーシング、33……
リブ、34……溝部、41……防滴カバー、46……取付脚、
68……溝部、69……リブ、70……切欠き部、75……移動
規制手段、Ｓ……接着面。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】本体に連結される取付脚（46）に固定子
   （５）を備えた固定軸（６）を連結し、固定軸（６）に
   回転自在に軸支されたケーシング（14）と、このケーシ
   ング（14）に上記固定子（５）と対向するように配置さ
   れた永久磁石（10）とで回転子（４）を構成する一方、
   上記ケーシング（14）を囲むようにファン（１）のハブ
   （２）を略筒状に形成し、このハブ（２）と上記ケーシ
   ング（14）との間に、ハブ（２）又はケーシング（14）
   のいずれか一方（２）には軸方向に延びるリブ（33）
   （69）を形成し、その他方（14）には上記リブ（33）
   （69）が嵌合する溝部（34）（68）を形成し、さらに上
   記ハブ（２）の軸方向への移動を規制する移動規制手段
   （Ｓ）（75）を設けたことを特徴とするファン装置。
2. 【請求項２】上記溝部（34）は、ハブ（２）又はケーシ
   ング（14）に連結された継手ハブ（40）に形成されてい
   ることを特徴とする第１請求項記載のファン装置。
3. 【請求項３】上記取付脚（46）には防滴カバー（41）が
   取着され、防滴カバー（41）の筒状部（42）は、上記ハ
   ブ（２）の開口端部からその内方に向かって延び、ケー
   シング（14）の径方向外方を覆うように形成されている
   ことを特徴とする第１請求項記載のファン装置。
4. 【請求項４】上記取付脚（46）と防滴カバー（41）とが
   一体成形されていることを特徴とする第３請求項記載の
   ファン装置。
5. 【請求項５】上記リブ（69）をハブ（２）の内面に形成
   すると共に、上記溝部（68）をケーシング（14）の固定
   軸（６）に対する垂直面（16）に形成し、上記リブ（6
   9）の溝部（68）に嵌合する部分には上記垂直面（16）
   の軸方向両側にわたって切欠き部（70）を形成し、この
   切欠き部（70）に上記移動規制手段（75）を嵌合して成
   り、さらに上記移動規制手段（75）は、上記垂直面（1
   6）の固定子（５）側に接触して切欠き部（70）に嵌合
   する固定子側固定板（72）と、上記垂直面（16）の反固
   定子（５）側に接触する環状の防振ゴム（73）と、この
   防振ゴム（73）の反固定子（５）側に接触して切欠き部
   （70）に嵌合する反固定子側固定板（74）とを有するこ
   とを特徴とする第１請求項記載のファン装置。