JP7241531B2

JP7241531B2 - 送風ファン

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Publication number: JP7241531B2
Application number: JP2018241264A
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Inventors: 啓東志瀧
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Current assignee: Rinnai Corp
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Filing date: 2018-12-25
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Description

本発明は、羽根車をモーターで回転させることによって送風する送風ファンに関する。

羽根車をモーターで回転させることによって送風する送風ファンは、広く用いられている。この送風ファンは、羽根車がモーターの回転軸に対して偏心して組み付けられていると振動や騒音を発生させる原因となるので、羽根車をモーターの回転軸に対して芯出しした状態で組み付けることが重要となる。そこで、多くの送風ファンでは、次のような方法で、羽根車がモーターの回転軸に取り付けられている。

先ず、モーターの回転軸の先端部分にネジ加工を施すことによってネジ部を形成しておく。また、モーターの回転軸の先端から所定長さの範囲では、回転軸の外周側面を一方向から平面形状に加工することによって、回転軸の断面形状をいわゆるＤカット形状としておく。更に、羽根車の回転中心の位置に形成する取付穴も、Ｄカット形状の取付穴としておき、この取付穴の大きさはモーターの回転軸のＤカット形状の部分がちょうど挿通するような大きさとしておく。そして、この取付穴に、モーターの回転軸を挿通させた後、回転軸の先端部分に形成されたネジ部にナットを取り付けることによって、羽根車を回転軸に固定する。こうすれば、取付穴は羽根車の回転中心の位置に形成されており、取付穴の大きさは回転軸がちょうど挿通する大きさとなっているので、羽根車をモーターの回転軸に対して芯出しした状態で組み付けることができる。また、モーターの回転軸および羽根車の取付穴は何れもＤカット形状に形成されているので、モーターの回転軸に対して羽根車が空回りしてしまうことも無い。

また、このような送風ファンでは、モーターの電磁振動と呼ばれる高周波数の振動がモーターの回転軸から羽根車に伝わって、大きな騒音が発生することがある。そこで、こうしたことを回避するために、羽根車に形成された取付穴の両面を、粘性を有する材料で形成したワッシャで挟み、更に、その上を両側から金属製のワッシャで挟み込んだ状態で、回転軸に取り付けるようにした送風ファンも提案されている。この提案の送風ファンでは、羽根車と金属製のワッシャとの間に挟み込まれたワッシャの粘性によって、モーターの電磁振動が吸収されるので、騒音の発生を抑制することが可能となる（特許文献１）。

特開２００３－０２３７５０号公報

しかし、上述した提案されている送風ファンでは、送風ファンの騒音を十分に低減させることが難しいという問題があった。この理由は、羽根車を固定しようとしてナットを締め付けたときに、ナットの摩擦力によって羽根車が回転軸に対して回転する結果、Ｄカット形状に形成された羽根車の取付穴が、Ｄカット形状に形成された回転軸に強い力で押し付けられて金属接触し、この部分を介してモーターの電磁振動が羽根車に伝わってしまうためである。

この発明は、従来の技術が有する上述した課題を解決するために成されたものであり、モーターの電磁振動に起因する騒音を十分に低減させることが可能な送風ファンの提供を目的とする。

上述した課題を解決するために本発明の送風ファンは次の構成を採用した。すなわち、
回転軸の先端側にネジ部が形成されたモーターと、回転中心の位置に貫通した取付穴に前記回転軸が挿通された羽根車と、前記羽根車の前記取付穴が形成された部分を両面側から挟んだ状態で設けられ、尚且つ前記回転軸が挿通されたゴムワッシャと、前記回転軸に前記羽根車および前記ゴムワッシャが挿通された状態で、前記回転軸の前記ネジ部に取り付けられることによって、前記羽根車を前記回転軸に固定するナットとを備え、前記モーターを用いて前記羽根車を回転させることによって送風する送風ファンにおいて、
前記回転軸には、先端から所定長さの範囲で外周側面が平面形状に加工されることによって、前記羽根車が前記回転軸に対して回り止めされるＤカット面が形成されており、
前記回転軸が挿通される前記ゴムワッシャの挿通穴は、前記回転軸の前記外周側面に対して位置決めされる円弧部分と、前記回転軸の前記Ｄカット面に対して位置決めされる直線部分とによって形成された形状となっており、
前記回転軸が挿通される前記羽根車の前記取付穴は、前記円弧部分と、前記直線部分と、前記直線部分が前記回転軸の前記Ｄカット面から離間する方向に屈曲することによって前記Ｄカット面から離間した直線形状の離間部分とによって形成されており、
前記離間部分と平行で且つ前記円弧部分に接する接線から前記離間部分までの距離は、前記直線部分と平行で且つ前記円弧部分に接する接線から前記直線部分までの距離と同じ若しくは大きな寸法に設定されている
ことを特徴とする。

かかる本発明の送風ファンにおいては、羽根車の取付穴が形成された部分が、両面側からゴムワッシャで挟まれるような状態で回転軸が挿通しており、この回転軸の先端側に形成されたネジ部にナットを取り付けることによって、羽根車をモーターの回転軸に固定する。モーターの回転軸には、先端から所定長さの範囲で外周側面が平面形状に加工されることによって、羽根車が回転軸に対して回り止めされるＤカット面が形成されている。尚、Ｄカット面は、回転軸の周方向の複数箇所に設けることができる。また、回転軸が挿通されるゴムワッシャの挿通穴の形状も、回転軸の外周側面に対して位置決めされる円弧部分と、回転軸のＤカット面に対して位置決めされる直線部分とによって形成された形状となっている。これに対して、羽根車の取付穴の形状は、回転軸の外周側面に対して位置決めされる円弧部分と、回転軸のＤカット面に対して位置決めされる直線部分とに加えて、直線部分がＤカット面から離間する方向に屈曲した直線形状の離間部分とによって形成された形状となっている。更に、直線形状の離間部分と平行で且つ円弧部分に接する接線から、その離間部分までの距離が、取付穴の直線部分と平行で且つ円弧部分に接する接線から、その直線部分までの距離と同じ寸法、若しくは大きな寸法となっている。

このため、モーターの回転軸に羽根車を取り付けようとした時に、ナットを締めつけた時の摩擦力で羽根車が回転軸に対して回転しようとしても、ナットと羽根車との間に介在するゴムワッシャが直線部分で回転軸のＤカット面に当接して回転が抑制されるため、ナットの摩擦力で羽根車が回転することを抑制することができる。加えて、羽根車の取付穴は、取付穴の離間部分がＤカット面から離間して形成されているので、羽根車の取付穴が、回転軸のＤカット面に強い力で押し付けられて金属接触することがない。その結果、モーターの電磁振動が羽根車に伝わることを防止することができる。更に、ゴムワッシャの直線部分が回転軸のＤカット面に押し付けられるため、Ｄカット面に押し付けられたゴムワッシャがクッションとなって、モーターの電磁振動が羽根車に伝わることを防止することができる。このため、送風ファンの騒音を十分に低減させることが可能となる。加えて、直線形状の離間部分と平行で且つ円弧部分に接する接線から、その離間部分までの距離が、取付穴の直線部分と平行で且つ円弧部分に接する接線から、その直線部分までの距離と同じ寸法、若しくは大きな寸法とすることで、送風ファンの騒音を、より一層低減させることができる。この理由は、定性的には次のように説明することができる。仮に、取付穴の離間部分から、その離間部分と平行で且つ円弧部分に接する接線までの距離を小さくすると、それに伴って、取付穴の直線部分の長さが長くなる。そして、このような形状（取付穴の直線部分の長さが延長された形状）の取付穴が形成された羽根車を、回転軸に取り付けようとしてナットを締めつけると、羽根車が回転軸に対して回転しようとしたときに、取付穴の延長された直線部分が、回転軸のＤカット面に強い力で押し付けられて金属接触が発生し得る。これに対して、取付穴の離間部分から、その離間部分と平行で且つ円弧部分に接する接線までの距離を、取付穴の直線部分から、その直線部分と平行で且つ円弧部分に接する接線までの距離と同じ寸法、若しくは大きな寸法となるようにしておけば、羽根車が回転軸に対して回転しようとしたときに、取付穴の直線部分が回転軸のＤカット面に押し付けられて金属接触が発生することがない。その結果、モーターの電磁振動に起因して騒音が発生する事態を回避することが可能となる。

また、上述した本発明の送風ファンにおいては、ゴムワッシャに対して羽根車が回転軸回りの方向に回転することを防止する回止部を、ゴムワッシャまたは羽根車の少なくとも一方に設けることとしても良い。

ゴムワッシャの挿通穴は、円弧部分に加えて直線部分を有する形状となっているので、ゴムワッシャは回転軸に対して回転方向に位置決めされている。従って、ゴムワッシャに対して羽根車が回転軸回りの方向に回転しないようにする回止部を設けておけば、羽根車についても、回転軸に対して回転方向に位置決めすることができる。このため、羽根車およびゴムワッシャに回転軸を挿通したときに、取付穴の離間部分と、回転軸の回止面との位置関係がばらつくことを防止することができる。その結果、ナットを締めつけたときの摩擦力で羽根車が回転しても、取付穴の離間部分が回転軸の回止面に強い力で押し付けられてしまう事態を防止することが可能となる。

また、上述した本発明の送風ファンにおいては、ゴムワッシャから突設された凸部と、羽根車に形成されて凸部が挿入される挿入穴とによって、回止部を形成することとしても良い。

こうすれば、簡単に回止部を形成することができ、その結果、ナットを締めつけたときに、取付穴の離間部分が回転軸の回止面に強い力で押し付けられてしまう事態を防止することが可能となる。

本実施例の送風ファン１の大まかな構造を示した分解組立図である。羽根車１０が取り付けられるモーター３０の回転軸３１や、回転軸３１に取り付けられる羽根車１０の取付穴１４や、ゴムワッシャ４０や、ワッシャ４１の詳細な形状を示した拡大図である。回転軸３１の断面形状と、ゴムワッシャ４０の挿通穴４０ａの形状と、羽根車１０の回転円板１１に形成された取付穴１４の形状とについての説明図である。回転円板９１の取付穴９４がＤカット形状に形成されている場合には、回転円板９１と回転軸３１との間に金属接触が発生する様子を示した説明図である。本実施例の送風ファン１では、羽根車１０の回転円板１１とモーター３０の回転軸３１との間で金属接触の発生を回避可能な理由を示した説明図である。ゴムワッシャ４０の凸部４０ｂを回転円板１１の挿入穴１５に嵌め込んでいる理由を示した説明図である。取付穴１４の寸法Ｈ２を、取付穴１４の寸法Ｈよりも小さな値に設定した場合に生じ得る弊害についての説明図である。取付穴１４の寸法Ｈ３が、取付穴１４の寸法Ｈよりも僅かに小さな値に設定された変形例についての説明図である。取付穴１４の離間部分１４ｅが曲線形状に形成された変形例についての説明図である。回転軸３１に複数の回止面３１ｄが形成された変形例についての説明図である。

図１は、本実施例の送風ファン１の大まかな構造を示した分解組立図である。図示されるように本実施例の送風ファン１は、回転することによって風を発生させる羽根車１０や、羽根車１０が収容されるファンケース２０や、羽根車１０を回転させるモーター３０や、モーター３０をファンケース２０に固定するための固定板３５などを備えている。

羽根車１０は、いわゆるシロッコファンであり、略円板形状の回転円板１１と、回転円板１１の外周部に一端側が取り付けられた複数枚の羽根板１２と、複数枚の羽根板１２の他端側を連結する円環形状の連結板１３とを備えている。また、回転円板１１には、羽根車１０の回転中心の位置に取付穴１４が形成されている。尚、本実施例の羽根車１０はシロッコファンであるものとして説明するが、プロペラファンなど、他の形式の羽根車であっても構わない。

ファンケース２０は、板金部材を組み合わせることによって形成されており、羽根車１０の外径よりも大きく開口する円形の開口部２１と、ベルマウス形状に形成されてファンケース２０内に空気が流入する流入口２２と、ファンケース２０内から空気が流出する流出口２３とを備えている。

モーター３０は、略円柱形状の外観形状を有する３相交流モーターであり、円柱形状の一端面の中心位置からは回転軸３１が突出しており、回転軸３１の先端側には雄ネジが形成されている。また、回転軸３１が突出した側の端面の外周部分の３箇所からは、モーター３０を固定板３５に取り付けるための取付部３２が、半径方向外側に向かって突設されている。

固定板３５は円環形状の板状部材であり、外径の寸法は、ファンケース２０に形成された開口部２１の直径よりも大きな寸法に設定されている。また、中央に開口した穴に対して半径方向外側の３箇所には、モーター３０の取付部３２をネジ止めするためのネジ穴３５ａが形成されている。更に、固定板３５の外周の半径方向内側の３箇所には、固定板３５をファンケース２０にネジ止めするためのネジ穴３５ｂが形成されている。

羽根車１０をモーター３０の回転軸３１に組み付ける際には、先ず初めにモーター３０の取付部３２を、図示しない取付ネジを用いて、固定板３５のネジ穴３５ａにネジ止めしておく。そして、モーター３０の回転軸３１に、金属製のワッシャ４１およびゴムワッシャ４０をこの順序で取り付けた後、回転円板１１の取付穴１４に回転軸３１を挿通させる。その後、更に、ゴムワッシャ４０およびワッシャ４１をこの順序で回転軸３１に取り付けて、最後に、回転軸３１の先端側に形成された雄ネジにナット４２を取り付ける。こうして、羽根車１０と固定板３５とモーター３０とを一体に組み付けた後、ファンケース２０に形成された開口部２１から、羽根車１０をファンケース２０内に挿入して、固定板３５のネジ穴３５ｂと図示しない取付ネジとを用いて、固定板３５をファンケース２０に固定する。

図２は、羽根車１０が取り付けられるモーター３０の回転軸３１や、回転軸３１に取り付けられる羽根車１０の取付穴１４や、ゴムワッシャ４０や、ワッシャ４１の詳細な形状を示した拡大図である。図示されるように、モーター３０の回転軸３１は、根元側（モーター３０の本体側）の太径部３１ａと、太径部３１ａよりも細径の細径部３１ｂとを備えており、太径部３１ａの外径が細径部３１ｂの外径に切り換わる部分には、円環形状の段付部３１ｃが形成されている。また、細径部３１ｂの先端側から段付部３１ｃの近くまでの範囲では、回転軸３１（ここでは細径部３１ｂ）の外周側面にネジ加工が施されることによってネジ部３１ｎが形成されている。更に、細径部３１ｂの先端側から段付部３１ｃの近くまでの範囲では、回転軸３１（ここでは細径部３１ｂ）の外周側面が一方向から平面形状に加工されることによって、回止面３１ｄが形成されている。尚、図２に示されるように、本実施例の回止面３１ｄは、回転軸３１の外周側面の一箇所が一方向から平面形状に加工されており、このような回止面３１ｄは、いわゆるＤカット面と呼ばれている。しかし、回止面３１ｄを設ける箇所は一箇所である必要は無く、回転軸３１の外周側面の複数箇所に回止面３１ｄを設けることととしても良い。

ワッシャ４１は、金属製の板材を打ち抜いて形成された円環形状の部材であり、中央に貫通した貫通穴４１ａの内径は、回転軸３１の太径部３１ａの外径よりは小さく、細径部３１ｂの外径よりは大きな寸法となっている。ゴムワッシャ４０は、シリコンゴムなどのゴム材料で形成された略円環形状の部材であり、中央に貫通した挿通穴４０ａの形状は、回止面３１ｄが形成されている部分での回転軸３１の断面形状と同じ形状（本実施例では、Ｄカット形状）となっており、ゴムワッシャ４０の挿通穴４０ａに、回転軸３１の細径部３１ｂを挿通させることができる。尚、ゴムワッシャ４０の挿通穴４０ａの詳細な形状については後ほど詳しく説明する。更に、ゴムワッシャ４０の一方の面には，円柱形状の凸部４０ｂが形成されている。このような凸部４０ｂが形成されている理由については、後ほど詳しく説明する。

また、図２では、回転円板１１の全体ではなく、羽根車１０の回転中心およびその周辺に相当する部分が取り出された状態で表示されている。取付穴１４は、羽根車１０の回転中心の位置に形成されている。詳細には後述するが、この取付穴１４の形状は、ゴムワッシャ４０の挿通穴４０ａの形状の一部を切り欠いた形状となっている。このため、回転円板１１の取付穴１４にも、回転軸３１の細径部３１ｂを挿通させることができる。更に、取付穴１４の周囲には、ゴムワッシャ４０の凸部４０ｂの外径と同じ内径を有する４つの挿入穴１５が等間隔に形成されている。このような挿入穴１５が形成されている理由については、後ほど詳しく説明する。尚、本実施例では、ゴムワッシャ４０の凸部４０ｂと、回転円板１１の挿入穴１５とによって、本発明における「回止部」が形成されている。

図３は、回転軸３１（ここでは細径部３１ｂ）の断面形状と、ゴムワッシャ４０の挿通穴４０ａの形状と、羽根車１０の回転円板１１に形成された取付穴１４の形状とについての説明図である。図３（ａ）に示されるように、回転軸３１の断面形状は、ネジ部３１ｎに対応する円弧形状の部分（以下、円弧部分）と、回止面３１ｄに対応する直線形状の部分（以下、直線部分）とによって形成されている。円弧部分の半径は、寸法Ｒのマイナス公差（中央値はＲよりも小さく、公差の範囲で大きくなった場合でもＲを超えることはない状態）に設定されている。図３（ａ）中で「Ｒ（0-）」と表示されているのは、寸法がＲのマイナス公差となっていることを表している。また、回止面３１ｄに対応する直線部分から、その直線部分に平行で、且つ円弧部分に接する接線までの距離は、寸法Ｈのマイナス公差に設定されている。図３（ａ）中で「Ｈ（0-）」と表示されているのは、寸法がＨのマイナス公差となっていることを表している。

図３（ｂ）には、ゴムワッシャ４０に形成された挿通穴４０ａの詳細な形状が示されている。図示されるように、挿通穴４０ａにも、円弧形状の部分（以下、円弧部分４０ｎ）と、直線形状の部分（以下、直線部分４０ｄ）とによって形成されている。また、円弧部分４０ｎの半径は、寸法Ｒのプラス公差（中央値はＲよりも大きく、公差の範囲で小さくなった場合でもＲを下まわることはない状態）に設定されている。図３（ｂ）中で「Ｒ（0+）」と表示されているのは、寸法がＲのプラス公差となっていることを表している。また、直線部分４０ｄから、その直線部分に平行で、且つ円弧部分４０ｎに接する接線までの距離は、寸法Ｈのプラス公差に設定されている。図３（ｂ）中で「Ｈ（0+）」と表示されているのは、寸法がＨのプラス公差となっていることを表している。このように、回転軸３１（ここでは細径部３１ｂ）の断面形状およびゴムワッシャ４０の挿通穴４０ａは、何れも、回転軸３１の断面形状と同じ形状（本実施例ではＤカット形状）に形成されており、更に、回転軸３１の断面形状はマイナス公差で形成され、ゴムワッシャ４０の挿通穴４０ａはプラス公差で形成されている。このため、図２に示すように、ワッシャ４１の上からゴムワッシャ４０を回転軸３１に嵌めると、ゴムワッシャ４０は回転軸３１のネジ部３１ｎおよび回止面３１ｄで位置決めされた状態で、回転軸３１に沿って滑り落ちた後、ワッシャ４１に接触して停止する。

また、図３（ｃ）には、羽根車１０の回転円板１１に形成された取付穴１４の詳細な形状が示されている。図示されるように、取付穴１４にも、円弧形状の部分（以下、円弧部分１４ｎ）と、直線形状の部分（以下、直線部分１４ｄ）とが形成されている。円弧部分１４ｎの半径は、ゴムワッシャ４０の挿通穴４０ａと同様に、寸法Ｒのプラス公差となっており、直線部分１４ｄから、その直線部分に平行で、且つ円弧部分１４ｎに接する接線までの距離も、ゴムワッシャ４０の挿通穴４０ａと同様に、寸法Ｈのプラス公差に設定されている。

更に、取付穴１４では、直線部分１４ｄの一端側が切り欠かれた状態となっている。図３（ｃ）では、切り欠かれる前の直線部分１４ｄが破線で示されている。直線部分１４ｄの一端側が切り欠かれる前の取付穴１４の形状は、図３（ｂ）を用いて前述したゴムワッシャ４０の挿通穴４０ａと同じであるから、回転円板１１の取付穴１４に回転軸３１を挿通させると、ゴムワッシャ４０と同様に、回転軸３１のネジ部３１ｎおよび回止面３１ｄで回転円板１１が位置決めされる。ところが、本実施例の取付穴１４は、直線部分１４ｄが途中から、回転軸３１の回止面３１ｄから離間する方向に折れ曲がった状態となるように、直線部分１４ｄの一端側が切り欠かれている。この結果、取付穴１４には、直線部分１４ｄに加えて、直線形状の離間部分１４ｅが形成されている。また、直線形状の離間部分１４ｅから、その離間部分１４ｅに平行で、且つ円弧部分１４ｎに接する接線までの距離は、寸法Ｈのプラス公差もしくは、寸法Ｈよりも大きな寸法Ｈ１に設定されている。本実施例の送風ファン１は、羽根車１０の取付穴１４に、このような離間部分１４ｅが形成されているので、ナット４２を用いて羽根車１０を回転軸３１に取り付けたときに、羽根車１０と回転軸３１とが金属接触することを回避することができ、モーターの電磁駆動に起因する騒音を低減させることが可能となる。以下では、この理由について説明する。また、ゴムワッシャ４０に突設された凸部４０ｂや、回転円板１１に形成された挿入穴１５の役割についても、送風ファン１の騒音を低減可能な理由を説明した後で説明する。

理解の便宜を図るため、先ず初めに、羽根車１０の取付穴１４に離間部分１４ｅが設けられていない場合について、簡単に説明しておく。図４は、羽根車１０の取付穴９４がＤカット形状の場合には、羽根車１０の回転円板９１と回転軸３１との間に金属接触が発生する様子を示した説明図である。図４（ａ）は、Ｄカット形状の取付穴９４に、断面がＤカット形状の回転軸３１（ここでは細径部３１ｂ）が挿入された状態を表している。図３を用いて前述したように、取付穴９４のＤカット形状と、回転軸３１の断面のＤカット形状は同じ寸法であり、且つ、取付穴９４のＤカット形状はプラス公差に設定され、回転軸３１のＤカット形状はマイナス公差に設定されている。従って、取付穴９４に回転軸３１を挿入した段階では、取付穴９４と回転軸３１とが部分的に軽く接触することはあっても、強い力で金属接触することはない。

また、図２を用いて前述したように、回転円板９１の両面側にはゴムワッシャ４０が取り付けられ、更にその外側にはワッシャ４１が取り付けられた状態で、回転軸３１の先端側のネジ部３１ｎにナット４２が取り付けられる。ナット４２を回転させてワッシャ４１に近付けて行くと、やがてはナット４２がワッシャ４１に接触し、その後は、ナット４２がワッシャ４１を強い力で押し付けながら回転することになる。すると、ワッシャ４１は、ナット４２から受ける摩擦力によってナット４２と同じ方向に回転しつつ、下方に存在する２枚のゴムワッシャ４０（および回転円板１１あるいは回転円板９１）を強い力で押し付ける。このため、それぞれのゴムワッシャ４０は、上面側（ナット４２が存在する側）の面がナット４２の回転方向に回転して捻れるような変形をしようとし、それに伴って、回転円板９１もナット４２の回転方向に回転しようとする。その結果、図４（ｂ）に示すように、Ｄカット形状の取付穴９４の直線部分が、回転軸３１の回止面３１ｄ（いわゆるＤカット面）に強い力で金属接触することになる。図４（ｂ）中に太い破線で示した矢印は、ナット４２の回転方向を表しており、図中に示した黒塗りの矢印は、強い力で金属接触している箇所を示している。このような状態になると、モーター３０の電磁振動が回転軸３１および回転円板９１を介して羽根車１０に伝わってしまうので騒音が発生する。

図５は、羽根車１０の取付穴１４に離間部分１４ｅを設けることによって、モーター３０の電磁振動が羽根車１０に伝わって騒音を発生させる事態を回避可能な理由についての説明図である。図５（ａ）は、羽根車１０の回転円板１１の取付穴１４に、回転軸３１（ここでは細径部３１ｂ）の先端側（すなわち、回止面３１ｄが形成された部分）が挿入された状態を表している。回転円板１１の取付穴１４には、図３を用いて前述したように、直線部分１４ｄが途中で折れ曲がることによって離間部分１４ｅが形成されている。その一方で、ゴムワッシャ４０の挿通穴４０ａは、回転軸３１の断面形状と同じ形状となっており、離間部分のような部分は形成されていない。このため、図５（ａ）に示したように、取付穴１４に形成された離間部分１４ｅの付近では、回転円板１１については回転軸３１の回止面３１ｄから離間しているが、ゴムワッシャ４０については、回転軸３１の回止面３１ｄと軽く接触した状態（若しくは、僅かな隙間で向き合った状態）となっている。

このような状態で、回転軸３１の先端側に取り付けたナット４２（図２参照）を回転させていくと、図５（ｂ）に示した状態となる。すなわち、ナット４２が回転すると、ワッシャ４１はゴムワッシャ４０の上面側を強い力で押し付けながら回転し、それに伴ってゴムワッシャ４０が捻れるように変形する結果、回転円板１１もナット４２の回転方向に回転する。しかし、回転円板１１の取付穴１４には離間部分１４ｅが形成されているので、ゴムワッシャ４０の捻れによって回転円板１１が回転する程度の回転量では、取付穴１４の離間部分１４ｅが回転軸３１の回止面３１ｄに接触することはない。また、ゴムワッシャ４０が捻れる結果として、図中に白抜きの矢印で示したように、ゴムワッシャ４０は直線部分４０ｄ（図３（ｂ）参照）が回転軸３１の回止面３１ｄ（図３（ａ）参照）に押し付けられることになる。しかし、ゴムワッシャ４０の部分であれば、回転軸３１に強く押し付けられていても、モーター３０の電磁振動が羽根車１０に伝わってしまうことがなく、騒音の発生を回避することが可能となる。

また、図３（ｂ）および図３（ｃ）を用いて前述したように、ゴムワッシャ４０の片面には円柱形状の凸部４０ｂが形成されており、回転円板１１には挿入穴１５が形成されている。これは、回転軸３１まわりの回転円板１１の取付角度を位置決めするためである。すなわち、本実施例の羽根車１０は、回転円板１１の取付穴１４に離間部分１４ｅが形成されている影響で、取付穴１４に回転軸３１（ここでは細径部３１ｂ）を挿通させたときに、回転軸３１まわりには回転円板１１の取付角度に若干の自由度が生じ得る。このため、ナット４２で羽根車１０を回転軸３１に取り付けようとした時に、回転軸３１まわりの回転円板１１の角度は、図５（ａ）に例示したように、取付穴１４の直線部分１４ｄ（図３（ｃ）参照）が回転軸３１の回止面３１ｄに軽く接触した状態（若しくは、僅かな隙間で向き合った状態）になっているとは限らない。

例えば、図６（ａ）に例示したように、回転円板１１に形成された取付穴１４の直線部分１４ｄおよび離間部分１４ｅが何れも、回転軸３１の回止面３１ｄから離間した状態となっている可能性がある。更に、場合によっては、図６（ｂ）に示したように、取付穴１４の直線部分１４ｄが回止面３１ｄから離間する一方で、取付穴１４の離間部分１４ｅが回止面３１ｄに軽く接触した状態（若しくは、僅かな隙間で向き合った状態）となり得る。そして、図６（ｂ）に示すような状態から、ナット４２を用いて羽根車１０の回転円板１１やワッシャ４１およびゴムワッシャ４０を締めつけていくと、ゴムワッシャ４０の捻れによって回転円板１１が僅かに回転する結果、取付穴１４の離間部分１４ｅと回転軸３１の回止面３１ｄとが強い力で金属接触する可能性がある。

そこで、このような事態を防止するために、本実施例のゴムワッシャ４０には片面側に凸部４０ｂが突設されていると共に、羽根車１０の回転円板１１には、取付穴１４の周囲に挿入穴１５が形成されている。そして、羽根車１０を回転軸３１に取り付ける際には、ゴムワッシャ４０の凸部４０ｂを上向きにした状態で、回転円板１１の下方から凸部４０ｂを挿入穴１５に嵌め込むことによって回転円板１１にゴムワッシャ４０を取り付ける。更に、凸部４０ｂが下向きになるようにゴムワッシャ４０を裏返した後、回転円板１１の上方から凸部４０ｂを挿入穴１５に嵌め込むことによって、もう一方のゴムワッシャ４０も回転円板１１に取り付ける。回転円板１１の挿入穴１５の位置は、このようにして２枚のゴムワッシャ４０を取り付けたときに、それぞれのゴムワッシャ４０の挿通穴４０ａに形成された直線部分４０ｄ（図３（ｂ）参照）が、回転円板１１の取付穴１４に形成された直線部分１４ｄ（図３（ｃ）参照）と重なるような位置に設定されている。尚、このような挿入穴１５の用途からすると回転円板１１に形成する挿入穴１５の個数は２つで良いが、２つの挿入穴１５を結ぶ方向と、その方向に対して直交する方向とで重量差が生じることを回避する目的で、本実施例の回転円板１１には４つの挿入穴１５が形成されている。

そして、前述したようにゴムワッシャ４０の挿通穴４０ａは、回転軸３１の断面形状と同じ形状に形成されているので、ゴムワッシャ４０の挿通穴４０ａに回転軸３１を挿通させると、ゴムワッシャ４０は回転軸３１に対して回転不能に位置決めされる。更に、回転円板１１についても、挿入穴１５にゴムワッシャ４０の凸部４０ｂが嵌め込まれているので、回転軸３１に対して回転不能に位置決めされる。このため、ナット４２を用いて羽根車１０を回転軸３１に取り付けようとした時に、図６（ｃ）を用いて前述したように取付穴１４の離間部分１４ｅが回転軸３１の回止面３１ｄに強い力で金属接触する事態を防止することができ、その結果、モーター３０で羽根車１０を回転させた時に大きな騒音が発生する事態を確実に防止することが可能となる。

また、図３（ｃ）を用いて前述したように、本実施例では、寸法Ｈ１（取付穴１４の離間部分１４ｅから、その離間部分１４ｅに平行で且つ円弧部分１４ｎに接する接線までの距離）は、寸法Ｈ（取付穴１４の直線部分１４ｄから、その直線部分に平行で且つ円弧部分１４ｎに接する接線までの距離）と同じか、Ｈよりも大きな値に設定されている。この理由は次のようなものである。

図７は、取付穴１４の離間部分１４ｅから、その離間部分１４ｅに平行で且つ円弧部分１４ｎに接する接線までの距離を、寸法Ｈ（取付穴１４の直線部分１４ｄから、その直線部分に平行で且つ円弧部分１４ｎに接する接線までの距離）よりも小さな寸法Ｈ２に設定した場合を示す説明図である（図７（ａ）参照）。図７（ａ）と前述の図３（ｃ）とを比較すれば明らかなように、図７（ａ）の取付穴１４では、寸法Ｈ２が寸法Ｈよりも小さな値に設定されたことによる影響で、図７（ａ）の取付穴１４に比べて、直線部分１４ｄが延長されている。

このような図７（ａ）の取付穴１４が形成された回転円板１１に回転軸３１を挿通して、回転軸３１に取り付けたナット４２を回転させて締めつけて行くと、図５を用いて前述した場合と同様に、ゴムワッシャ４０の捻れによって回転円板１１が回転しようとする。図７（ｂ）には、回転円板１１が回転しようとする方向が、太い破線の矢印によって示されている。ここで、図７（ａ）の取付穴１４では直線部分１４ｄが延長されているので、回転円板１１が回転すると、延長された直線部分１４ｄの端部が、回転軸３１の回止面３１ｄに強い力で押し付けられて金属接触が発生してしまう。そこで、こうした事態を回避するために、本実施例の羽根車１０の回転円板１１では、取付穴１４の寸法Ｈ１（図３（ｃ）参照）が、寸法Ｈ（図３（ｃ）参照）と同じか、寸法Ｈよりも大きな値に設定されているのである。

上述した本実施例の送風ファン１の回転円板１１には、幾つかの変形例が存在する。以下では、これらの変形例の回転円板１１について、本実施例との相違点を中心に簡単に説明する。

更には、上述した本実施例および変形例では、回止面３１ｄが回転軸３１の外周側面の一箇所に形成されているものとして説明した。しかし、回止面３１ｄを設ける箇所は一箇所である必要は無く、回転軸３１の外周側面の複数箇所に回止面３１ｄを設けることもできる。例えば、図１０（ａ）に例示したように、回転軸３１の２箇所に回止面３１ｄを形成した場合には、ゴムワッシャ４０に形成する挿通穴４０ａは、図１０（ｂ）に示すように円弧部分４０ｎの２箇所に直線部分４０ｄを有する形状とする。更に、回転円板１１に形成する取付穴１４の形状は、円弧部分１４ｎの２箇所に直線部分１４ｄを有すると共に、それぞれの直線部分１４ｄに離間部分１４ｅを設けた形状とすることができる。このような変形例の場合でも、直線部分１４ｄに離間部分１４ｅが設けられているので、ナット４２を用いて羽根車１０を回転軸３１に取り付けた時に、回転円板１１が回転軸３１の回止面３１ｄに強い力で押し付けられて金属接触する事態を防止できる。その結果、モーター３０の電磁振動が回転軸３１を介して羽根車１０に伝わる事態を回避することができ、送風ファン１の騒音を抑制することが可能となる。

以上、本実施例および各種の変形例について説明したが、本発明は上記の実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。

１…送風ファン、１０…羽根車、１１…回転円板、
１２…羽根板、１３…連結板、１４…取付穴、
１４ｄ…直線部分、１４ｅ…離間部分、１４ｎ…円弧部分、
１５…挿入穴、２０…ファンケース、２１…開口部、
２２…流入口、２３…流出口、３０…モーター、
３１…回転軸、３１ａ…太径部、３１ｂ…細径部、
３１ｃ…段付部、３１ｄ…回止面、３１ｎ…ネジ部、
３２…取付部、３５…固定板、４０…ゴムワッシャ、
４０ａ…挿通穴、４０ｂ…凸部、４０ｄ…直線部分、
４０ｎ…円弧部分、４１…ワッシャ、４１ａ…貫通穴、
４２…ナット。

Claims

回転軸の先端側にネジ部が形成されたモーターと、回転中心の位置に貫通した取付穴に前記回転軸が挿通された羽根車と、前記羽根車の前記取付穴が形成された部分を両面側から挟んだ状態で設けられ、尚且つ前記回転軸が挿通されたゴムワッシャと、前記回転軸に前記羽根車および前記ゴムワッシャが挿通された状態で、前記回転軸の前記ネジ部に取り付けられることによって、前記羽根車を前記回転軸に固定するナットとを備え、前記モーターを用いて前記羽根車を回転させることによって送風する送風ファンにおいて、
前記回転軸には、先端から所定長さの範囲で外周側面が平面形状に加工されることによって、前記羽根車が前記回転軸に対して回り止めされるＤカット面が形成されており、
前記回転軸が挿通される前記ゴムワッシャの挿通穴は、前記回転軸の前記外周側面に対して位置決めされる円弧部分と、前記回転軸の前記Ｄカット面に対して位置決めされる直線部分とによって形成された形状となっており、
前記回転軸が挿通される前記羽根車の前記取付穴は、前記円弧部分と、前記直線部分と、前記直線部分が前記回転軸の前記Ｄカット面から離間する方向に屈曲することによって前記Ｄカット面から離間した直線形状の離間部分とによって形成されており、
前記離間部分と平行で且つ前記円弧部分に接する接線から前記離間部分までの距離は、前記直線部分と平行で且つ前記円弧部分に接する接線から前記直線部分までの距離と同じ若しくは大きな寸法に設定されている
ことを特徴とする送風ファン。
請求項１に記載の送風ファンにおいて、
前記ゴムワッシャまたは前記羽根車の少なくとも一方には、前記ゴムワッシャに対して前記羽根車が、前記回転軸回りの方向に回転することを防止する回止部が形成されている
ことを特徴とする送風ファン。
請求項２に記載の送風ファンにおいて、
前記ゴムワッシャから突設された凸部と、前記羽根車に形成されて前記凸部が挿入される挿入穴とによって、前記回止部が形成されている
ことを特徴とする送風ファン。