JP5973539B2 - ファン用プレスハブ - Google Patents

Description

本発明は、ファンの羽根車を駆動軸に取り付けるためのファン用プレスハブに関するものである。

例えば、家庭用や産業用換気ファン等として広く利用されているシロッコファンは、遠心ファンの一種であって、円筒状の羽根車をケーシング内で回転駆動することによって所要の送風作用を行うものであって、広い流量範囲での運転が可能であるという特長を有している。斯かるシロッコファンの羽根車は、支持プレートの中心部に固定されたハブを介して駆動源である電動モータ等の駆動軸に取り付けられている。

ところで、上記ハブとしては、図１０に示すようなアルミダイキャスト製のハブ１１０や鍛造によって成形されたものが知られている。このハブ１１０は、フランジ部１１０Ａの中心にボス部１１０Ｂを一体に形成して構成され、ボス部１１０Ｂにはモータ等の駆動軸１０５が挿通するための軸孔１１０ａが機械加工によって貫設されている。そして、ボス部１１０Ｂの端面には凹溝１１０ｂが形成されている。

上記ハブ１１０は、そのボス部１１０Ｂに貫設された軸孔１１０ａに駆動軸１０５を通し、該駆動軸１０５のボス部１１０Ｂから突出するねじ部１０５ａにプレート状のワッシャ１１１を通してナット１１２で締め付けることによって駆動軸１０５に取り付けられる。ここで、駆動軸１０５のネジ部１０５ａはその外周の一部が平坦に切削されてＤ型状に成形され、ワッシャ１１１の中心部にはＤ型孔１１１ａが形成されている。従って、ワッシャ１１１のＤ型孔１１１ａに駆動軸１０５のＤ型状のネジ部１０５ａが嵌合し、ワッシャ１１１がハブ１１０のボス部１１０Ｂに形成された凹溝１１０ｂに嵌め込まれることによってハブ１１０の駆動軸１０５に対する回り止めがなされる。

ところが、上記ダイキャスト製のハブ１１０にあっては、回り止め部品としてワッシャ１１１が必要であるとともに、ハブ１１０のボス部１１０Ｂに機械加工によって凹溝１１０ｂを形成する必要があるために部品点数と加工工数が増え、コストアップを免れないという問題があった。又、ダイキャスト製のハブ１１０はコストに占める材料費の割合が高く、このこともハブ１１０のコストを押し上げる要因となっていた。

又、特許文献１には、図１１に示すような鉄板等をプレス加工することによって一体に成形されたハブ２１０が提案されているが、このハブ２１０にあっては、駆動軸への取り付けは該ハブ２１０のボス部２１０Ｂに溶接されたウェルドナット２１４とこれに螺合するボルト２１５によってなされていたため、ウェルドナット２１４の溶接時に薄肉のボス部２１０Ｂが溶接熱によって変形したり、強度不足が発生する等の不具合がある。

更に、特許文献２には、図１２に示すような支持プレート３０９のプレス加工によって支持プレート３０９と一体に形成されたハブ３１０が提案されている。このハブ３１０にあっては、バーリング加工によって円筒状に形成された雌ねじ部３１０ａにセットねじ３１５を螺合し、このセットねじ３１５の先部をハブ３１０の折り返し部３１０ｂに押し付けて該折り返し部３１０ｂを駆動軸３０５に密着させることによってハブ３１０を駆動軸３０５に固定する構成が採用されているため、ハブ３１０が変形して該ハブ３１０に強度不足や芯ズレが発生する可能性がある。

そこで、本出願人は、図１３に示すようなプレスハブ４１０を先に提案した（特許文献３参照）。このプレスハブ４１０は、金属板のプレス加工によって一体成形され、円板状のフランジ部４１０Ａと、該フランジ部４１０Ａの中心からフランジ面に対して直角方向に一体に延出する円筒状のボス部４１０Ｂを有し、該ボス部４１０Ｂに挿通する駆動軸４０５とこれに螺合するナット４１２によって駆動軸４０５に不図示のファンの羽根車と共に着脱可能に取り付けられる。尚、図示しないが、プレスハブ４１０はファンの羽根車に取り付けられている。

このプレスハブ４１０のボス部４１０Ｂの先端部には回り止め用のＤ型孔部４１０ａがプレス加工によって一体に形成されており、駆動軸４０５の先端部にはネジ部４０５Ａが形成されている。そして、駆動軸４０５のネジ部４０５Ａの外周には平坦なＤ型カット部４０５ａが形成されており、駆動軸４０５の所定位置にはストッパとしてのスナップリング４１１が嵌着されている。

而して、プレスハブ４１０を固定して成る羽根車を駆動軸４０５に取り付けるには、プレスハブ４１０のボス部４１０Ｂに駆動軸４０５を通し、駆動軸４０５のＤ型状のネジ部４０５Ａをプレスハブ４１０のボス部４１０Ｂの先端部に形成された回り止め用のＤ型孔部４１０ａに通す。そして、ナット４１２を駆動軸４０５のプレスハブ４１０のボス部４１０Ｂから突出するネジ部４０５Ａに螺合してこれを締め付ければ、プレスハブ４１０を介して羽根車が駆動軸４０５に取り付けられ、駆動軸４０５のネジ部４０５Ａに形成されたＤカット部４０５ａがプレスハブ４１０のボス部４１０Ｂに形成されたＤ型孔部４１０ａに係合することによって羽根車の駆動軸４０５に対する回り止めが確実になされる。

実開昭５７−１０７９９６号公報 実開昭５７−１６４２９９号公報 特開２００２−０３９０９５号公報

しかしながら、特許文献３において提案された図１３に示すプレスハブ４１０にあっては、そのボス部４１０Ｂに駆動軸４０５を通す際に両者が周方向に少しでもずれると、ボス部４１０Ｂに形成されたＤ型孔部４１０ａと駆動軸４０５のネジ部４０５Ａに形成されたＤカット部４０５ａが一致しないために駆動軸４０５が容易に挿入されず、組付性が悪いという問題があった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、駆動軸を容易に挿入することができるファン用プレスハブを提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、ファンに取り付けられる部品であって、プレス加工によって一体成形され、円板状のフランジ部と、該フランジ部の中心からフランジ面に対して直角方向に一体に延出する円筒状のボス部を有し、該ボス部に挿通する駆動軸とこれに取り付ける固定部品によって前記駆動軸に前記ファンと共に着脱可能に取り付けられるファン用プレスハブにおいて、前記ボス部の一部にＤ型孔部が形成されているとともに、該Ｄ型孔部とボス部の円筒部との間に、前記駆動軸の挿入を案内するための斜面状のガイド部が、前記円筒部の半径方向に傾斜するように形成されており、前記斜面状のガイド部は、前記円筒部の軸線方向と平行な平面状の面を、前記軸線方向と直交する軸を枢軸として、前記円筒部の半径方向に傾斜させたものであることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、ファン用プレスハブのボス部の一部に形成されたＤ型孔部とボス部の円筒部との間に斜面状のガイド部を形成したため、ボス部に駆動軸を挿入する際に両者が周方向にずれているためにボス部のＤ型孔部と駆動軸のＤカット部が一致しない場合であっても、駆動軸の先端部がプレスハブのボス部に形成された斜面状のガイド部に係合することによって該駆動軸の周方向位置が修正され、駆動軸のＤカット部がプレスハブのＤ型孔部へとガイドされて両者が一致する。このため、駆動軸のプレスハブへの挿入が容易になされ、ファンの組立性が高められるとともに、プレスハブのボス部に形成されたＤ型孔部に駆動軸のＤカット部が係合することによってプレスハブとファンの羽根車が駆動軸に対して確実に回り止めされる。

シロッコファンの正面図である。 シロッコファンの破断側面図（図１の矢視Ａ方向の破断面図）である。 図２のＢ部拡大断面図である。 図３のＣ−Ｃ線拡大断面図である。 本発明に係るプレスハブの組付構造を示す分解斜視図である。 本発明に係るプレスハブの正面図である。 本発明に係るプレスハブの側面図である。 図６のＤ−Ｄ線断面図である。 図８のＥ−Ｅ線断面図である。 アルミダイキャスト製の従来のシロッコファン用ハブの組付構造を示す分解斜視図である。 従来のプレスハブの斜視図である。 従来のプレスハブの断面図である。 従来のプレスハブの組付構造を示す分解斜視図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１はシロッコファンの正面図、図２は同シロッコファンの破断側面図（図１の矢視Ａ方向の破断面図）、図３は図２のＢ部拡大断面図、図４は図３のＣ−Ｃ線拡大断面図、図５は本発明に係るプレスハブの組付構造を示す分解斜視図、図６は同プレスハブの正面図、図７は同プレスハブの側面図、図８は図６のＤ−Ｄ線断面図、図９は図８のＥ−Ｅ線断面図である。

図１及び図２に示すシロッコファン１は、板金製のケーシング２内に円筒状の羽根車３を回転自在に収納して構成されており、羽根車３はケーシング２の一端面に取り付けられた駆動源である電動モータ４の駆動軸５の端部に片持状態で取り付けられている。

上記ケーシング２の他端面（電動モータ４が取り付けられた面とは反対側の面）には円形の吸入口２ａが開口しており（図１参照）、この吸入口２ａの周縁には空気を羽根車３に導くためのベルマウス状のインレットリング６が取り付けられている。そして、ケーシング２内にはスクロール状の流路が形成されており、ケーシング２の上部には矩形の吐出口２ｂが開口している（図２参照）。

ところで、前記羽根車３は、複数枚の羽根（ブレード）７を円周方向に等角度ピッチで配列して円筒状に成形されており、その一端には補強リング８が取り付けられ、他端には円板状の支持プレート（バックプレート）９が取り付けられている。そして、この支持プレート９の中心部には本発明に係るプレスハブ１０が固定されており、羽根車３は、プレスハブ１０を介して前記電動モータ４の駆動軸５に取り付けられている。

ここで、本発明に係る前記プレスハブ１０の構成の詳細を図３〜図９に基づいて説明する。

本発明に係るプレスハブ１０は、鉄板等の金属板をプレス加工することによって一体成形され、このプレスハブ１０は、円板状のフランジ部１０Ａと、該フランジ部１０Ａの中心からフランジ面に対して直角方向に一体に延出する円筒状のボス部１０Ｂを有している。

而して、本実施の形態に係るプレスハブ１０のボス部１０Ｂの先端部にはフランジ状の受け座１０Ｃが一体に形成されており、ボス部１０Ｂの軸方向中間部には凹部１０Ｄが形成されている。この凹部１０Ｄは、ボス部１０Ｂの軸方向中間部外周をプレス加工によって凹状に変形させることによって形成されている。

プレスハブ１０のボス部１０Ｂに上記凹部１０Ｄを形成することによって、該ボス部１０Ｂの内部には、図８及び図９に示すように、横断面Ｄ字状のＤ型孔部１０ａが形成されており、該Ｄ型孔部１０ａと円筒部１０ｂとの間には、前記駆動軸５の挿入を案内するための斜面状のガイド部１０ｃが形成されている。尚、ボス部１０Ｂの円筒部１０ｂの内径は電動モータ４の駆動軸５の外径よりも若干大きく設定されている。

又、プレスハブ１０のフランジ部１０Ａの一端面（ボス部１０Ｂが延出する側の面）の同一円周上には、バーリング加工によって６つの円筒状突起１０ｄが等角度ピッチ（６０°ピッチ）で一体に突設されている。尚、プレス加工による大フランジ付円筒深絞り（フランジ径が軸径の２倍以上で、且つ、絞り深さが軸径の２倍以上）については、ボス部１０Ｂの深絞り加工を多工程に分割して行うことができる。

次に、上記構成を有するプレスハブ１０の前記支持プレート９及び駆動軸５への取付構造について説明する。

図３に示すように、前記支持プレート９の中心部にはプレスハブ１０のボス部１０Ｂが貫通するための円孔９ａが穿設されており、その周囲にはプレスハブ１０のフランジ部１０Ａに形成された前記円筒状突起１０ｄが貫通するための６つの小径の円孔９ｂが同一円周上に等角度ピッチ（６０°ピッチ）で穿設されている。

而して、プレスハブ１０のボス部１０Ｂを図３に示すように支持プレート９の中心部に穿設された前記円孔９ａに通し、プレスハブ１０のフランジ部１０Ａに突設された円筒状突起１０ｄを支持プレート９に穿設された前記円孔９ｂに通してプレスハブ１０のフランジ部１０Ａを支持プレート９に密着させた状態で、プレスハブ１０の各円筒状突起１０ｄの支持プレート９から突出する部分を外側へ押し広げてカシメることによってプレスハブ１０が支持プレート９の中心部に確実に固定され、該プレスハブ１０のボス部１０Ｂは支持プレート９の中心部を貫通して羽根車３の内方に向かって突出している。

上述のようにカシメ（鳩目カシメ）によって支持プレート９にプレスハブ１０を固定して成る羽根車３を電動モータ４の駆動軸５に取り付けるには、図１及び図２に示す前記インレットリング６をケーシング２から取り外した後、ケーシング２の吸入口２ａから羽根車３をプレスハブ１０を先端側にしてケーシング２内に押し込み、プレスハブ１０のボス部１０Ｂに電動モータ４の駆動軸５を通す。

ここで、図５に示すように、電動モータ４の駆動軸５の先端部にはネジ部５Ａと平坦なＤカット部５ａが形成されており、駆動軸５の所定位置にはストッパとしてのスナップリング１１が嵌着されている。

而して、前述のようにプレスハブ１０のボス部１０Ｂに電動モータ４の駆動軸５を通した状態で、羽根車３をプレスハブ１０と共に押し込むと、プレスハブ１０と駆動軸５とが周方向にずれている場合には、図９に鎖線にて示すようにプレスハブ１０のボス部１０Ｂに形成されたＤ型孔部１０ａと駆動軸５のＤカット部５ａとが一致せず、駆動軸５の先端部がプレスハブ１０のボス部１０Ｂに形成された斜面状のガイド部１０ｃに係合する。このように駆動軸５の先端部がプレスハブ１０のボス部１０Ｂに形成されたガイド部１０ｃに係合した状態で羽根車３をプレスハブ１０と共に押し込むと、駆動軸５の周方向位置が修正され、該駆動軸５のＤカット部５ａがプレスハブ１０のＤ型孔部１０ａへとガイドされて両者が一致する。このため、駆動軸５のプレスハブ１０のボス部１０Ｂへの挿入が容易になされ、羽根車３の組立性が高められるとともに、プレスハブ１０のボス部１０Ｂに形成されたＤ型孔部１０ａに駆動軸５のＤカット部５ａが係合することによってプレスハブ１０と羽根車３が駆動軸５に対して確実に回り止めされる。

上述のように駆動軸５がプレスハブ１０のボス部１０Ｂに通されると、固定部品１２を駆動軸５のプレスハブ１０のボス部１０Ｂから突出するネジ部５ａに螺合してこれを締め付ければ、プレスハブ１０を介して羽根車３の全体が駆動軸５に取り付けられ、前述のように駆動軸５のＤカット部５ａがプレスハブ１０のボス部１０Ｂに形成されたＤ型孔部１０ａに係合することによって羽根車３の駆動軸５に対する回り止めが確実になされる。尚、固定部品１２には逆ねじが刻設されており、その締まり方向が駆動軸５の回転方向に一致している。

以上のようにして羽根車３がケーシング２内において電動モータ４の駆動軸５に取り付けられると、インレットリング６がケーシング２の吸入口２ａの周縁に取り付けられ、全ての組付作業が完了する。

而して、電動モータ４の駆動によって駆動軸５が所定の速度で回転駆動されると、該駆動軸５にプレスハブ１０を介して取り付けられた羽根車３がケーシング２内で同一速度で回転し、この羽根車３の回転によって空気がケーシング２の吸入口２ａからインレットリング６によってガイドされながら羽根車３に導入され、この空気は羽根車３によって運動エネルギーを与えられて昇圧された後、遠心力によって羽根車３の周囲から径方向外方へと放出され、ケーシング２内のスクロール状の流路を通ってケーシング２の吐出口２ｂから不図示のダクト等へと排出され、これによって室内等の換気が行われる。

以上のように、本実施の形態では、プレスハブ１０のボス部１０Ｂの内部に形成されたＤ型孔部１０ａとボス部１０Ｂの円筒部１０ｂとの間に斜面状のガイド部１０ｃを形成したため、ボス部１０Ｂに駆動軸５を挿入する際に両者が周方向にずれているためにボス部１０ＢのＤ型孔部１０ａと駆動軸５のＤカット部５ａが一致しない場合であっても、駆動軸５の先端部がプレスハブ１０のボス部１０Ｂに形成された斜面状のガイド部１０ｃに係合することによって該駆動軸５の周方向位置が修正され、駆動軸５のＤカット部５ａがプレスハブ１０のＤ型孔部１０ａへとガイドされて両者が一致する。このため、駆動軸５のプレスハブ１０への挿入が容易になされ、羽根車３の組立性が高められるとともに、プレスハブ１０のボス部１０Ｂに形成されたＤ型孔部１０ａに駆動軸５のＤカット部５ａが係合することによってプレスハブ１０と羽根車３が駆動軸５に対して確実に回り止めされる。

又、本実施の形態では、プレスハブ１０のボス部１０Ｂの一部をプレス加工によって変形させることによって凹部１０Ｄを形成し、ボス部１０Ｂの内部にＤ型孔部１０ａとガイド部１０ｃを形成するようにしたため、別部品としての回り止め部品及び機械加工が不要となり、部品点数と加工工数が削減されてコストダウンが図られる。そして、本実施の形態のようにプレスハブ１０と駆動軸５を金属で構成すれば、両者の強度上の差が小さく抑えられるとともに、素材コスト及び加工コストが削減され、これによってもプレスハブ１０のコストダウンが図られる。

尚、以上は本発明を特に片吸込のシロッコファンのプレスハブに対して適用した形態について述べたが、本発明は、両吸込のシロッコファンのプレスハブの他、シロッコファンの以外のファンのプレスハブに対しても同様に適用可能であることは勿論である。

１ シロッコファン
２ ケーシング
２ａ ケーシングの吸入口
２ｂ ケーシングの吐出口
３ 羽根車
４ 電動モータ
５ 駆動軸
５Ａ 駆動軸のネジ部
５ａ 駆動軸のＤカット部
６ インレットリング
７ 羽根
８ 補強リング
９ 支持プレート
９ａ，９ｂ 支持プレートの円孔
１０ プレスハブ
１０Ａ プレスハブのフランジ部
１０Ｂ プレスハブのボス部
１０Ｃ プレスハブの受け座
１０Ｄ プレスハブの凹部
１０ａ ボス部のＤ型孔部
１０ｂ ボス部の円筒部
１０ｃ ボス部のガイド部
１０ｄ プレスハブの円筒状突起
１１ スナップリング
１２ 固定部品

Claims (1)

1. ファンに取り付けられる部品であって、プレス加工によって一体成形され、円板状のフランジ部と、該フランジ部の中心からフランジ面に対して直角方向に一体に延出する円筒状のボス部を有し、該ボス部に挿通する駆動軸とこれに取り付ける固定部品によって前記駆動軸に前記ファンと共に着脱可能に取り付けられるファン用プレスハブにおいて、
   前記ボス部の一部にＤ型孔部が形成されているとともに、該Ｄ型孔部とボス部の円筒部との間に、前記駆動軸の挿入を案内するための斜面状のガイド部が、前記円筒部の半径方向に傾斜するように形成されており、
   前記斜面状のガイド部は、前記円筒部の軸線方向と平行な平面状の面を、前記軸線方向と直交する軸を枢軸として、前記円筒部の半径方向に傾斜させたものである
   ことを特徴とするファン用プレスハブ。

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