JP4491909B2

JP4491909B2 - 遠心式送風機

Info

Publication number: JP4491909B2
Application number: JP2000130810A
Authority: JP
Inventors: 学宮田; 伊藤　　功治
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-04-28
Filing date: 2000-04-28
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2020-04-28
Also published as: JP2001317488A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠心式送風機に関するもので、車両用空調装置の送風機に適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特開平７−４３９６号公報にて、駆動モータの回転軸からブレードに駆動力を伝達するボス部に開口部を形成して、ブレードに伝達される振動の伝達率を低減するようにした遠心式送風機が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報に記載の遠心式送風機では、ボス部が駆動モータの反対側から被水した場合にボス部の開口部から駆動モータに水が浸入し、駆動モータの機能不良を引き起こしてしまうという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記点に鑑み、駆動モータの回転軸からブレードに駆動力を伝達するボス部に開口部が形成されている遠心式送風機に、防水機能を設けることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、駆動モータ（１２）と、駆動モータ（１２）の回転軸（２４）周りに配設された複数枚のブレード（２８）、及び回転軸（２４）からブレード（２８）に駆動力を伝達するボス部（２６）からなる遠心式多翼ファン（１４）とを備え、ボス部（２６）に、回転軸（２４）からブレード（２８）に伝達される振動の伝達率を低減させるための開口部（２６ｂ）を形成し、ボス部（２６）のうち開口部（２６ｂ）の周縁部に密着して開口部（２６ｂ）を覆うゴム製または樹脂フィルム製の防水キャップ（６０）を備えることを特徴とする。
【０００６】
これにより、ボス部（２６）の開口部（２６ｂ）はキャップ部材（６０）により覆われているので、ボス部（２６）が駆動モータ（１２）の反対側から被水した場合であっても、開口部（２６ｂ）から駆動モータ（１２）に水が浸入することを防止することができる。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明では、ボス部（２６）を、回転軸（２４）を中心軸として遠心式多翼ファン（１４）に吸入される空気の流線に沿って拡がる略円錐形状に形成し、防水キャップ（６０）を、遠心式多翼ファン（１４）と別体に形成されたゴム製の部材とし、かつボス部（２６）の形状に沿った略円錐形状に形成することを特徴とするので、ブレード（２８）に導入される空気の流れがスムーズとなり、遠心式多翼ファン（１４）の送風効率を向上できる。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明では、防水キャップ（６０）を、遠心式多翼ファン（１４）と一体に成形することを特徴とする。
【００１４】
なお、上記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一例である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１参考例）
以下、本発明の前提となる参考例を図面に基づいて説明する。
【００１６】
車両用空調装置の空気を取り込む遠心送風機の第１参考例を図１、図２、及び図３に示す。
【００１７】
図１に示すように、遠心送風機１０は、駆動モータ１２と、遠心多翼ファン１４と、ファンケース１６とからなる。ファンケース１６は、周知のスクロール形状に樹脂成形されて形成されており、図示しない一部分に径外方向に延びる空気出口部が形成されている。そしてファンケース１６の中央底部に遠心多翼ファン１４を回転駆動する駆動モータ１２が支持固定されている。
【００１８】
駆動モータ１２は、樹脂製円筒状のモータケース１８の内部にモータ本体２０が固定されている。モータケース１８の外周部に遠心方向に延びるフランジ部２２が形成され、このフランジ部２２がファンケース１６の端部１６ａに結合固定されている。
【００１９】
また、駆動モータ１２の回転軸２４は、例えばステンレス製で、横断面がＤ状にカットされる直線状カット面２４ａを有し、残り横断面形状がＤ状の円弧面２４ｂとなっている。この直線状カット面２４ａは、図２に示すように、駆動軸先端部２４ｃから駆動軸付根部２４ｄまで軸方向に延びて形成されている。
【００２０】
そして、この回転軸２４に遠心多翼ファン１４が結合固定されている。
【００２１】
遠心多翼ファン１４は、樹脂にて一体成形されるボス部２６、ブレード２８、及びシュラウド３０とから構成されている。
【００２２】
図２は防水キャップ部６０を分解した状態を示す分解図であり、ボス部２６は、その中央部に形成される円筒結合部３２で回転軸２４に結合され、モータ本体２０の駆動力が回転軸２４を経由して伝達される。
【００２３】
なお、円筒結合部３２は例えば金属製の抜止クリップ５０により半径方向に締め付けられており、ボス部２６が回転軸２４から抜け出ることを防止している。
【００２４】
ボス部２６は、回転軸２４を中心軸として、空気取入口３６から遠心式多翼ファン１４に吸入される空気の流線に沿って拡がる略円錐形状に形成され、円錐の中心軸断面における外形は、中央軸から径外方向に滑らかに湾曲するような曲面である。
【００２５】
そして、ボス部外周端部２６ａは、ブレード２８に接続され、ボス部２６を介してモータ本体２０の駆動力がブレード２８に伝達される。
【００２６】
図３（ａ）は図２のＡ矢視図であり、湾曲して形成されるボス部２６には、回転軸２４を中心とする円周方向に８個の貫通穴（開口部）２６ｂが形成されている。これらの隣り合う貫通穴２６ｂの間には、半径方向に延びる８個の梁部７２が形成される。そして、これらの梁部７２が加振力を低減するたわみ効果を有する。これにより、回転軸２４からブレード２８に伝達される振動の伝達率が低減されている。この効果の詳細は特開平７−４３９６号公報に記載の第５実施例に記載されたものと同様であり、本参考例ではこの効果の詳細説明は省略する。
【００２７】
ブレード２８は、ボス部外周端部２６ａから垂直上方に延びる。このブレード２８は、回転軸２４周りに複数枚配設され、ボス部２６の外周端近傍に円周方向に所定の円弧間隔をおいて環状に配置される。シュラウド３０は、ブレード２８の空気吸込側端部と接合され、空気取入口３６から取り入れた空気流れをファン軸方向よりファン径外方向へ方向転換するようにほぼ円弧状の断面形状に形成される。シュラウド３０の内周端３０ａには上方に突き出す環状の突起３０ｂが形成される。シュラウド３０は保持リングの役割を果たしている。
【００２８】
ファンケース１６は、空気取入口３６を形成するベルマウス４０を有し、このベルマウス４０はシュラウド３０の突起３０ｂを包み込むように断面半円弧状に形成される。このベルマウス内壁４０ａと突起３０ｂの間は微小間隔に設定されている。
【００２９】
防水キャップ６０は、図１に示すように、ボス部２６の形状に沿った略円錐形状に樹脂成形されている。この防水キャップ６０は、円錐面を形成する本体部６６と、防水キャップ６０をボス部２６に取り付けるための後述する取付部６１、６２とから構成されている。
【００３０】
そして、本体部６６がボス部２６の円筒結合部３２を覆い、本体部６６のうち円錐形の頂部に位置する円錐頂部６６ａがボス部２６の円筒結合部３２を覆うように、防水キャップ６０はボス部２６に取り付けられている。
【００３１】
そして、防水キャップ６０の円錐頂部６６ａの内面には、ボス部２６の円筒結合部３２の上端部に向かって延びる円筒形状の取付支持部（取付部）６１が形成されている。
【００３２】
この取付支持部６１を円筒結合部３２の上端部にのせることにより、防水キャップ６０はボス部２６上に支持されている。
【００３３】
また、防水キャップ６０の外周部６３の内面のうち回転軸２４を中心とする円周方向４箇所には、貫通穴２６ｂに向かって延びる板形状の取付爪部（取付部）６２が形成されている。そして、取付爪部６２は防水キャップ６０の半径方向に弾性変形可能になっており、取付爪部６２の先端には、外周側に突出する突出部６２ａが形成されている。
【００３４】
そして、防水キャップ６０をボス部２６に取り付ける際には、はじめに、突出部６２ａが貫通穴２６ｂの内周面により半径方向内側に押されて、取付爪部６２は弾性変形する。次に、取付支持部６１が円筒結合部３２の上端部にのるときには、突出部６２ａは貫通穴２６ｂ内から貫通穴２６ｂの下方に位置するようになっており、突出部６２ａは貫通穴２６ｂの下方側に形成された水平面形状の係止部２６ｃと接触している。これにより、取付爪部６２が貫通穴２６ｂから上方に抜けないように防水キャップ６０はボス部２６に係止されている。
【００３５】
なお、防水キャップ６０のうち本体部６６とボス部２６との間に、隙間ｔが形成されるように、防水キャップ６０はボス部２６に取り付けられている。
【００３６】
以上の構成の防水キャップ６０を備えることにより、ボス部２６の貫通穴２６ｂはキャップ部材６０の本体部６６により覆われているので、ボス部２６が駆動モータ１２の反対側から被水した場合であっても、貫通穴２６ｂから駆動モータ１２に水が浸入することを防止することができる。
【００３７】
また、防水キャップ６０は、回転軸２４を中心軸として、空気取入口３６から遠心式多翼ファン１４に吸入される空気の流線に沿って拡がる略円錐形状に形成されているので、ブレード２８に導入される空気の流れがスムーズとなり、遠心式多翼ファン１４の送風効率を向上できる。
【００３８】
さらにまた、キャップ部材６０の円錐頂部６６ａがボス部２６の円筒結合部３２や抜止クリップ５０を覆うので、ブレード２８に導入される空気の流れをより一層スムーズにできる。
【００３９】
また、防水キャップ６０のうち本体部６６とボス部２６との間に、隙間ｔが形成されるように、防水キャップ６０はボス部２６に取り付けられているので、ボス部２６に防水キャップ６０を取り付けることによるボス部２６の弾性係数の増大を最小限にでき、また、駆動モータ１２により防水キャップ６０が振動した場合であっても、この振動がボス部２６に伝達される伝達率を低減できる。
【００４０】
なお、防水キャップ６０をボス部２６で支持するため、遠心式多翼ファン１４の振動系に係る質量ｍを増加させるが、これにより、遠心式多翼ファン１４の固有周波数ｆ０（特開平７−００４３９６号公報参照）は小さくなるので、回転軸２４からブレード２８に伝達される振動の伝達率を小さくできる。
【００４１】
また、防水キャップ６０をボス部２６に取り付ける作業は、取付爪部６２を弾性変形させながら貫通穴２６ｂに挿入して、防水キャップ６０をボス部２６に係止するようにしているので、防水キャップ６０のボス部２６への取り付けを容易にできる。
【００４２】
（第２参考例）
上記第１参考例では、防水キャップ６０には円筒結合部３２を覆う円錐頂部６６ａが形成されているが、図４に示すように、円錐頂部６６ａを廃止して、円筒結合部３２を覆わない形状にしてもよい。具体的には、防水キャップ６０の中央に挿入穴６０ａを形成して取付支持部６１を廃止し、円筒結合部３２を挿入穴６０ａに挿入して、挿入穴６０ａの周縁部をボス部２６から支持するようにしている。
【００４３】
これにより、防水キャップ６０に挿入穴６０ａを形成するので、第１参考例の防水キャップ６０に比べて、防水キャップ６０の軽量化を図ることができる。
【００４４】
（第３参考例）
上記第１、第２参考例では防水キャップ６０の材質は樹脂であったが、金属（例えば、ばね材）を用いてもよい。具体的には、図５に示すように、防水キャップ６０の中央に、円筒結合部３２に沿った円筒形状の圧入部（取付部）６４をバーリング加工により形成し、円筒結合部３２の上方から圧入部６４を圧入して防水キャップ６０をボス部２６に結合させている。よって、本参考例の防水キャップ６０では取付爪部６２を廃止している。
【００４５】
なお、防水キャップ６０の外周部６３はボス部２６には接触しておらず、防水キャップ６０のうち圧入部６１が備えられていない部分と、ボス部２６との間には隙間ｔが形成されている。
【００４６】
以上の構成により、防水キャップ６０を金属で形成しているので、樹脂で成形する場合に比べて製造コストを小さくできる。
【００４７】
なお、防水キャップ６０とボス部２６は圧入により結合されているので、抜止クリップ５０を廃止してもよい。
【００４８】
（第１実施形態）
以下、車両用空調装置の空気を取り込む遠心送風機に本発明を適用した第１実施形態について説明する。上記第１、第２参考例では防水キャップ６０の材質は樹脂であったが、ゴムを用いてもよい。具体的には、図６に示すように、防水キャップ６０の中央に、円筒結合部３２が挿入される挿入穴を形成し、防水キャップ６０の内面のうち、貫通穴２６ｂに対向する部分以外の全ての面は、ボス部２６に密着するようになっている。
【００４９】
なお、本実施形態の防水キャップ６０は、遠心式多翼ファン１４とは別体で金型により、図６中の一点鎖線に示す形状に形成されている。そして、防水キャップ６０の挿入穴を円筒結合部３２に挿入し、防水キャップ６０の外周部６３を下方に反転させて、防水キャップ６０をボス部２６に組み付けている。
【００５０】
以上の構成により、防水キャップ６０のボス部２６への組み付けは、防水キャップ６０の挿入穴を円筒結合部３２に挿入し、防水キャップ６０の外周部６３を下方に反転させるだけでよいので、防水キャップ６０をボス部２６に容易に組み付けることができる。
【００５１】
また、防水キャップ６０の内面のうち、貫通穴２６ｂに対向する部分以外の全ての面は、ボス部２６に密着するようになっているので、駆動モータ１２の防水性を向上できる。
【００５２】
また、防水キャップ６０はゴム製であり、内面がボス部２６に密着するような形状であるので、取付部６１、６２を廃止できる等、樹脂製の防水キャップ６０に比べて形状を単純にできる。
【００５３】
なお、防水キャップ６０はゴム製であるので、ボス部２６に密着していても、ボス部２６の弾性係数が防水キャップ６０から受ける影響は無視できる。
【００５４】
（他の実施形態）
上記第１実施形態では、ゴム製の防水キャップ６０を遠心式多翼ファン１４とは別体に形成しているが、２色成形により、防水キャップ６０を遠心式多翼ファン１４と一体に成形するようにしてもよい。
【００５５】
また、ゴムの替わりに樹脂フィルムを使用し、遠心式多翼ファン１４を金型にインサートしたインサート成形により防水キャップ６０を遠心式多翼ファン１４と一体に成形するようにしてもよい。
【００５６】
このように、防水キャップ６０を遠心式多翼ファン１４と一体に成形すれば、防水キャップ６０をボス部２６に組み付ける工程を不要にできる。
【００５７】
また、上述の第１〜第３参考例では、防水キャップ６０を、取付部６１、６２によりボス部２６に取り付けるようになっているが、防水キャップ６０を、駆動モータ１２の回転軸２４に取り付けるようにしてもよい。
【００５８】
また、上述の第１〜第３参考例では、防水キャップ６０を、略円錐形状に形成しているが、図７（ｃ）に示すように防水キャップ６０を平面上に展開した形状に形成し、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、防水キャップ６０の接合部６８を互いに接合することにより略円錐形状を構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の前提となる第１参考例に係る遠心多翼ファン及び防水キャップ等を示す部分断面図である。
【図２】第１参考例に係る遠心多翼ファンから防水キャップを分解した分解図である。
【図３】（ａ）は図２のＡ矢視図であり、（ｂ）は図２のＢ矢視図である。
【図４】第２参考例に係る遠心多翼ファン及び防水キャップ等を示す部分断面図である。
【図５】第３参考例に係る遠心多翼ファン及び防水キャップ等を示す部分断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る遠心多翼ファン及び防水キャップ等を示す部分断面図である。
【図７】（ａ）は、他の実施形態に係る遠心多翼ファン及び防水キャップ等を示す部分斜視図であり、（ｂ）はＣ矢視図であり、（ｃ）は防水キャップの展開図である。
【符号の説明】
１２…駆動モータ、１４…遠心式多翼ファン、２４…回転軸、２６…ボス部、２６ｂ…貫通穴、２８…ブレード、３２…円筒結合部、６０…防水キャップ、６６…本体部、６６ａ…円錐頂部、ｔ…本体部とボス部との隙間。

Claims

駆動モータ（１２）と、
前記駆動モータ（１２）の回転軸（２４）周りに配設された複数枚のブレード（２８）、及び前記回転軸（２４）から前記ブレード（２８）に駆動力を伝達するボス部（２６）からなる遠心式多翼ファン（１４）とを備え、
前記ボス部（２６）に、前記回転軸（２４）から前記ブレード（２８）に伝達される振動の伝達率を低減させるための開口部（２６ｂ）を形成し、
前記ボス部（２６）のうち前記開口部（２６ｂ）の周縁部に密着して前記開口部（２６ｂ）を覆うゴム製または樹脂フィルム製の防水キャップ（６０）を備えることを特徴とする遠心式送風機。
前記ボス部（２６）は、前記回転軸（２４）を中心軸として前記遠心式多翼ファン（１４）に吸入される空気の流線に沿って拡がる略円錐形状に形成され、
前記防水キャップ（６０）は、前記遠心式多翼ファン（１４）と別体に形成された前記ゴム製の部材であり、かつ前記ボス部（２６）の形状に沿った略円錐形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の遠心式送風機。
前記防水キャップ（６０）は、前記遠心式多翼ファン（１４）と一体に成形されていることを特徴とする請求項１に記載の遠心式送風機。