JPH0894107A - 送風機の絶縁構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータ駆動軸とファンロータとの連結部分の
絶縁構造を部品点数及び組立て作業工数の増大を招くこ
となしに得る。 【構成】 モータ駆動軸4aの下端部がファンロータ3 の
貫通孔3eに挿通され、駆動軸4aの突出部分にボス部材15
が装着されることにより、ファンロータ3 を駆動軸4aに
支持して成るターボファン11に対し、ボス部材15を樹脂
材料及びゴムの電気絶縁材料で形成し、且つボス部材15
の下端部を駆動軸4aの下端部よりも下側に位置させて、
駆動軸4aの下側に絶縁空間C を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、送風機の絶縁構造に係
り、特に、電動モータに絶縁劣化が生じた際の対策とし
てモータ駆動軸とファンロータとの連結部分における絶
縁構造の簡略化に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、天井埋込型などの空気調和装置
では、ケーシングの中央部にターボファンが備えられて
いる。このターボファンは、電動モータ及び該電動モー
タの駆動軸に連結されたファンロータを備えて成り、電
動モータの駆動に伴うファンロータの回転により送風動
作を行う。また、駆動軸とファンロータとの連結構造に
ついて詳述すると、ファンロータの中央部には上下方向
に貫通孔が形成されており、この貫通孔に電動モータの
駆動軸が、その先端部分が貫通孔の下側に突出するよう
に挿通され、この突出部分に下側から金属ナットが螺着
されてファンロータが駆動軸に回転一体に連結されてい
る。

【０００３】また、このターボファンの下側に位置する
化粧パネルには空気吸込口が設けられており、この空気
吸込口には、内面にエアフィルタが取付けられた吸込グ
リルが開閉自在に装着されている。また、この吸込グリ
ルの開閉動作は工具を使用することなしに行えるように
なっており、エアフィルタの着脱作業の簡略化を図って
いる。

【０００４】ところで、上述した構成において電動モー
タに絶縁不良が発生した場合、モータのステータからロ
ータに漏電し、駆動軸が充電部となり、吸込グリルの開
閉作業時に、作業者の手が金属ナットに接触して感電し
てしまうことがある。

【０００５】このような不具合を回避するために、従来
より、例えば特開平４−１７２９３９号公報に開示され
ているように、電動モータのステータに備えられている
コイルに絶縁紙を巻くことによってロータ側への漏電を
阻止する構成が提案されている。また、ロータ側への漏
電を地絡させるためにアースを取付けることも行われて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような構成では、絶縁のための部材が個別に必要であ
り、且つそれを組込むための作業も必要になる。つま
り、このような構成では、部品点数及び組立て作業工数
の増大を招いてしまうといった不具合がある。

【０００７】本発明は、この点に鑑みてなされたもので
あって、モータ駆動軸とファンロータとの連結部分にお
ける絶縁構造を部品点数及び組立て作業工数の増大を招
くことなしに得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、電動モータの駆動軸に装着されるナッ
ト等の取付け部材を電気絶縁材料で形成した。具体的
に、請求項１記載の発明は、駆動軸(4a)を備えた電動モ
ータ(4) と、上記駆動軸(4a)が挿通される取付け孔(3e)
を有するファンロータ(3) とを備え、上記取付け孔(3e)
に対して駆動軸(4a)がファンロータ(3) の一方側から挿
通されて、その先端部分がファンロータ(3) の他方側か
ら突出された状態で、この突出部分に支持部材(15)を装
着することによって、ファンロータ(3) が駆動軸(4a)に
支持されて成る送風機(11)を前提としている。そして、
上記支持部材(15)の外周面全体を電気絶縁材料で成し、
上記突出部分の全体を覆い隠すように駆動軸(4a)に装着
した構成としている。

【０００９】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の送風機の絶縁構造において、支持部材(15)に、駆動軸
(4a)の外径寸法に略一致した内径寸法を有する中心孔(1
6g)を形成し、該支持部材(15)を駆動軸(4a)の突出部分
に圧入により装着した構成としている。

【００１０】請求項３記載の発明は、上記請求項１記載
の送風機の絶縁構造において、駆動軸(4a)の突出部分外
周面にオネジを形成する一方、支持部材(20)に、駆動軸
(4a)の外径寸法に略一致した内径寸法を有する中心孔(2
0c) を形成して該中心孔(20c) の内面にメネジを形成す
る。また、支持部材(20)を駆動軸(4a)の突出部分に螺着
した構成としている。

【００１１】請求項４記載の発明は、上記請求項３記載
の送風機の絶縁構造において、支持部材(20)を、電気絶
縁材料で成る本体部分(23)と、該本体部分(23)の内部に
挿入固着された金属製のナット部材(24)とで成した構成
としている。

【００１２】請求項５記載の発明は、上記請求項２、３
または４記載の送風機の絶縁構造において、支持部材(1
5),(20) の中心孔(16g),(20c) を駆動軸(4a)の延長方向
に貫通して形成し、該支持部材(15),(20) の先端部分と
駆動軸(4a)との間に絶縁空間(C) を形成した構成として
いる。

【００１３】

【作用】上記の構成により、本発明では以下に述べるよ
うな作用が得られる。請求項１記載の発明では、モータ
(4) に絶縁劣化が生じて駆動軸(4a)が充電部となってい
る状況であっても、駆動軸(4a)の突出部分は電気絶縁材
料で成る支持部材(15)によって覆い隠されているので、
エアフィルタの交換作業時などにおいて作業者の手が駆
動軸(4a)に接触することがなく、感電が防止できる。

【００１４】請求項２記載の発明では、支持部材(15)の
駆動軸(4a)に対する装着動作は、この駆動軸(4a)に対し
て支持部材(15)を圧入するといった簡単な作業で行え
る。

【００１５】請求項３記載の発明では、支持部材(15)の
駆動軸(4a)に対する装着動作は、支持部材(15)を駆動軸
(4a)の突出部分に螺着することによって行え、その装着
強度が十分に得られる。

【００１６】請求項４記載の発明では、支持部材(15)の
中心孔が駆動軸(4a)の延長方向に貫通されているので、
駆動軸(4a)の支持部材(15)に対する装着状態を容易に確
認することができる。

【００１７】請求項５記載の発明では、支持部材(15)は
本体部分の内部に挿入配置された金属製のナット部材に
よって動軸(4a)に対して螺着される。これによっても、
支持部材(15)の装着強度が十分に得られる。

【００１８】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。先ず、本例に係る空気調和装置の全体構成について
説明する。図１は天井埋込型空気調和装置(1) の断面図
を示している。本空気調和装置(1) は、天井(R) に形成
された開口(H) に挿入配置されており、下方に開放する
ケーシング(2) が天井裏空間(S) に据付けられている。
このケーシング(2) は天板(2a)と該天板(2a)の外縁部か
ら下方に延びる側板(2b)とを備えている。

【００１９】また、ケーシング(2) 内の中央部には送風
機としてのターボファン(11)が配設されている。このタ
ーボファン(11)は、モータ(4) とファンロータ(3) とか
ら成り、該ファンロータ(3) は、シュラウド(3a)とハブ
(3b)との間にブレード(3c)が保持されてなっている。ま
た、ハブ(3b)の中心部は、ケーシング(2) 中央部に配置
された上記モータ(4) の駆動軸下端部に直結されてお
り、このモータ(4) の駆動に伴うブレード(3c)の回転に
よって、下側から吸込んだ空気を径方向外側に吹出すよ
うになっている。また、このターボファン(11)の下側に
は、該ターボファン(11)へ室内空気を案内するためのベ
ルマウス(5) が配設されている。

【００２０】そして、ターボファン(11)の外周囲には熱
交換器(6) が配設されている。この熱交換器(6) は、図
示しない室外機に冷媒配管を介して連結され、冷房運転
時には蒸発器として、暖房運転時には凝縮器として機能
するようになっており、ターボファン(11)から導出され
た空気を温度調整する。また、熱交換器(6) の下側には
ドレンパン(8) が配設されている。

【００２１】また、ケーシング(2) の下端部には化粧パ
ネル(9) が取付けられている。この化粧パネル(9) は、
その中央部に空気吸込口(9a)が、側縁部の複数箇所（例
えば４箇所）に空気吹出口(9b)，(9b), …が夫々形成さ
れている。また、化粧パネル(9) の空気吸込口(9a)に
は、吸込グリル(14)が配設されており、この吸込グリル
(14)の上側には空気吸込口(9a)から吸込まれた空気中の
塵埃を除去するためのエアフィルタ(9c)が備えられてい
る。また、この吸込グリル(14)は、その一側縁が空気吸
込口(9a)の開口縁部にヒンジ結合されており、このヒン
ジを中心に回動することによって空気吸込口(9a)を開閉
自在としている。つまり、エアフィルタ(9c)の着脱時な
どにおいて空気吸込口(9a)を開閉するようになってい
る。尚、この吸込グリル(14)の回動動作は、工具を使用
することなしに作業者が素手で行えるようになってい
る。

【００２２】このようにして、化粧パネル(9) の空気吸
込口(9a)と空気吹出口(9b)とに亘って空気流通路(10)が
形成され、この空気流通路(10)には、上流から下流に亘
って吸込グリル(14)、エアフィルタ(9c)、ベルマウス
(5) 、ターボファン(11)、熱交換器(6) が順に配置され
ていることになる。

【００２３】そして、本例の特徴とする構成は、上記モ
ータ(4) に対するファンロータ(3)の連結構造にある。
図２に示すように、ファンロータ(3) のハブ(3b)の中心
部にモータ(4) の駆動軸(4a)が直結されており、モータ
(4) の駆動に伴ってファンロータ(3) が回転するように
なっている。以下、この連結構造について詳述する。フ
ァンロータ(3) のハブ(3b)は、その中央部分が下側に凹
陥され、この中央部分の上側にモータ(4) を収容するた
めの空間(A) を形成している。また、このハブ(3b)に
は、軽量化を図るための開口(3d),(3d),…が周方向に亘
って複数箇所に形成されている。

【００２４】そして、このハブ(3b)の中心部には、貫通
孔(3e)が上下方向に貫通形成されており、この貫通孔(3
e)にモータ(4) の駆動軸(4a)が上方から挿通されてい
る。この駆動軸(4a)の長さ寸法は、ハブ(3b)の板厚寸法
よりも大きく、このため、該駆動軸(4a)の先端部分は、
ハブ(3b)の下側に突出された状態となっている。

【００２５】そして、このハブ(3b)の下側に位置する駆
動軸(4a)の先端部分には、ハブ(3b)をモータ(4) の駆動
軸(4a)に対して回転一体に取付けるための支持部材とし
てのボス部材(15)が装着されている。

【００２６】以下、このボス部材(15)について説明す
る。該ボス部材(15)は、内側ボス(16)と外側ボス(17)と
から成り、内側ボス(16)が外側ボス(17)の内部に装着さ
れて成る。

【００２７】内側ボス(16)は、図３及び図４に示すよう
に、ゴム製円筒状の防振ゴム(16a)の内側に樹脂製円筒
状のインサート部材(16b) が嵌め込まれて構成されてい
る。そして、防振ゴム(16a) の外周面の略上側半分に
は、周方向に等角度間隔を存して突設された係合突起(1
6c),(16c),…が形成されている。また、この防振ゴム(1
6a) の上端面で、上記係合突起(16c) の形成位置に対向
した部分には、この上端面から下端面近傍位置まで穿設
された凹陥部(16d),(16d),…が形成されている。更に、
この防振ゴム(16a) の下端面の内周側端部で、上記複数
の凹陥部(16d),(16d),…の形成位置の中間部分には、こ
の下端面から僅かな高さ寸法をもって半径方向に略コ字
状に切り欠かれて成る溝(16e),(16e),…が形成されてい
る。また、この防振ゴム(16a) 内周面における上下方向
の略中央位置には僅かに凹陥されて成る係合溝(16f) が
全周に亘って形成されている。一方、インサート部材(1
6b)は、中心孔(16g) の内径寸法がモータ(4) の駆動軸
(4a)よりも僅かに小径に設定されており、また、その外
周面の上下方向の略中央位置には上記係合溝(16f) に対
応した係合突起(16h) が全周に亘って形成されている。
そして、このインサート部材(16b) が防振ゴム(16a) が
嵌め込まれた状態では、この係合突起(16h) が係合溝(1
6f) に係合され、インサート部材(16b) が防振ゴム(16
a) から容易に脱落しないようになっている。

【００２８】一方、外側ボス(17)は、図５及び図６に示
すように、樹脂製で略ハット状の部材であって、その中
央部には上記防振ゴム(16a) の外径に一致した内径寸法
を有する中心孔(17a) が形成され、また、上端部には、
外周側に向って延びる取付けフランジ(17b) が形成され
ている。上記中心孔(17a) の内面には、上記防振ゴム(1
6a) の外周面に形成された係合突起(16c),(16c),…の形
状に対応した係合凹部(17c),(17c),…が形成されてい
る。また、上記取付けフランジ(17b) には周方向に等角
度間隔を存して４箇所に貫通孔(17d) が形成されてい
る。

【００２９】そして、外側ボス(17)の中心孔(17a) に内
側ボス(16)を嵌め込む際には、外側ボス(17)の上方から
内側ボス(16)が挿入され、これによって、図７及び図８
に示すように、防振ゴム(16a) の外周面に形成されてい
る係合突起(16c) が外側ボス(17)の内周面に形成されて
いる係合凹部(17c) に嵌め込まれて、この両者(16),(1
7) が、相対的な回転が抑制されながら一体化される。

【００３０】そして、このようにして構成されたボス部
材(15)がハブ(3b)の下面に装着された状態では、図２に
示すように、内側ボス(16)の内部つまりインサート部材
(16b) の中心孔(16g) にモータ(4) の駆動軸(4a)の先端
部が圧入されている。詳しくは、ハブ(3b)の中央部に
は、外側ボス(17)の取付けフランジ(17b) に形成された
貫通孔(17d) に対応してビス孔(3f)が形成されており、
このビス孔(3f)と貫通孔(17d) とが位置合せされた状態
で下側からビス(B) が螺着されてボス部材(15)がハブ(3
b)の下端部に一体的に取付けられている。

【００３１】そして、このようにして、ボス部材(15)が
ハブ(3b)の下端部に一体的に取付けられた状態では、モ
ータ(4) の駆動軸(4a)の下端部はボス部材(15)の内部に
位置されており、しかも、この駆動軸(4a)の下端部とボ
ス部材(15)の下端部との間には絶縁空間(C) が形成され
ている。この絶縁空間(C) は例えば2.5mm に設定されて
おり、モータ(4) に絶縁劣化が生じて駆動軸(4a)が充電
部となったような場合で、エアフィルタ(9c)の交換作業
時などにおいて作業者の手がボス部材(15)の下端部に触
れたとしても、感電することがないような十分な距離が
確保されている。

【００３２】このため、従来のように、モータのステー
タに備えられているコイルに絶縁紙を巻いたり、ロータ
側への漏電を地絡させるためにアースを取付けたりする
ようなことなしに、感電を防止することができる。従っ
て、絶縁のための絶縁部材や、それを組込むための作業
が不要になるので、モータ駆動軸(4a)とファンロータ
(3) との連結部分における絶縁構造を部品点数及び組立
て作業工数の増大を招くことなしに実現することができ
る。

【００３３】（変形例）次に、本発明の変形例について
説明する。本例は、図９及び図１０に示すように、樹脂
の一体成形品で成る支持部材としての絶縁ナット(20)を
使用したものである。詳しくは、本例のファンロータ
(3) のハブ(3b)は、その中心部に比較的大径の円筒状の
ボス部(3g)が一体形成されており、このボス部(3g)の内
部には中心部に上下方向に延びる貫通孔(21a) を備えた
ゴム製のブッシュ(21)が充填されている。また、このブ
ッシュ(21)の貫通孔(21a) に、外周面にオネジが形成さ
れたモータ(4) の駆動軸(4a)が挿通されている。また、
この駆動軸(4a)は、その一部が上下方向に亘って平坦面
となる所謂Ｄカット状にされている。また、このブッシ
ュ(21)の下面には後述する回転止め座金(22)の係止爪(2
2b),(22b),…が係止される複数の係止溝(21b),(21b),…
が形成されている。

【００３４】そして、絶縁ナット(20)は、上記ブッシュ
(21)との間に回転止め座金(22)が介在された状態で駆動
軸(4a)に螺着されている。詳しくは、この回転止め座金
(22)は、中心部に上記駆動軸(4a)の形状に対応したＤカ
ット状の貫通孔(22a) を備えていると共に、その外周面
には上方に折り曲げられて成る複数の係止爪(22b),(22
b),…が備えられている。そして、この貫通孔(22a) に
駆動軸(4a)を挿通した状態において係止爪(22b),(22b),
…をブッシュ(21)下面の係止溝(21b),(21b),…に係合す
ることにより、駆動軸(4a)とハブ(3b)とが回転一体とさ
れている。

【００３５】一方、絶縁ナット(20)は、六角ボルト部分
(20a) と、該六角ボルト部分(20a)の上端部で水平方向
に延びるフランジ部分(20b) とが一体形成された形状と
成っており、この六角ボルト部分(20a) とフランジ部分
(20b) とに亘って貫通する中心孔(20c) が形成され、こ
の中心孔(20c) の内面にメネジが形成されている。そし
て、この絶縁ナット(20)が、上記ブッシュ(21)に係合さ
れた回転止め座金(22)の下面にフランジ部分(20b) が当
接するように駆動軸(4a)に螺着されている。

【００３６】そして、本例の場合でも、駆動軸(4a)の下
端部と絶縁ナット(20)の下端部との間には絶縁空間(C)
が形成されており、モータ(4) に絶縁劣化が生じて駆動
軸(4a)が充電部となったような場合で、エアフィルタ(9
c)の交換作業時などにおいて作業者の手がボス部材(15)
の下端部に触れたとしても、感電することがないような
十分な距離が確保されている。

【００３７】また、絶縁ナット(20)の変形例として、図
１１に示すように、樹脂の一体成形品の絶縁ナット本体
(23)の内部に金属製のナット(24)を埋め込むようにして
もよい。つまり、絶縁ナット本体(23)の中心孔(23a) の
径を上述した変形例のものよりも大径に形成しておき、
この中心孔(23a) に金属製のナット(24)を挿通させた構
成となっている。このような構成によれば、絶縁ナット
(20)の駆動軸(4a)に対する螺着強度を高く確保できる。
また、この場合、絶縁ナット(20)の下端縁部分を中央側
に張り出させてナット(20)の下端面を樹脂材で覆ってお
く必要がある。

【００３８】尚、上述した各実施例は、天井埋込型の空
気調和装置(1) に対して本発明を適用した場合について
説明したが、本発明は、これに限らず天井吊下げ型など
の種々の空気調和装置に対して適用可能である。

【００３９】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば以下に述べるような効果が発揮される。請求項１記載
の発明によれば、ファンロータをモータ駆動軸に支持さ
せるための支持部材を電気絶縁材料で成し、該支持部材
をモータ駆動軸に対して、そのファンロータからの突出
部分の全体を覆い隠すように装着したために、エアフィ
ルタの交換作業時などにおいて作業者の手が駆動軸に接
触することが回避されるので、モータに絶縁劣化が生じ
て駆動軸が充電部となったような場合であっても感電す
ることがなくなる。このため、従来のように、モータの
ステータに備えられているコイルに絶縁紙を巻いたり、
ロータ側への漏電を地絡させるためにアースを取付けた
りするようなことなしに、感電を防止することができ
る。従って、絶縁のための絶縁部材や、それを組込むた
めの作業が不要になるので、モータ駆動軸とファンロー
タとの連結部分における絶縁構造を部品点数及び組立て
作業工数の増大を招くことなしに実現することができ
る。

【００４０】請求項２記載の発明によれば、支持部材を
駆動軸の突出部分に圧入により装着したために、簡単な
作業で支持部材を駆動軸の突出部分に装着できる。

【００４１】請求項３記載の発明によれば、支持部材を
駆動軸の突出部分に螺着したために、その装着強度を十
分に得ることができる。

【００４２】請求項４記載の発明によれば、支持部材の
中心孔を駆動軸の延長方向に貫通して形成したために、
駆動軸の支持部材に対する装着状態を容易に確認するこ
とができるようにしながら、上述した請求項１記載の発
明に係る効果を得ることができる。

【００４３】請求項５記載の発明によれば、支持部材
を、電気絶縁材料で成る本体部分と、該本体部分の内部
に挿入配置された金属製のナット部材とで成したため
に、支持部材の装着強度がより一層高く得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】天井埋込型空気調和装置の断面図である。

【図２】ターボファンの断面図である。

【図３】内側ボスの断面図である。

【図４】内側ボスの下面図である。

【図５】外側ボスの断面図である。

【図６】外側ボスの下面図である。

【図７】外側ボスに内側ボスを装着した状態を示す断面
図である。

【図８】外側ボスに内側ボスを装着した状態を示す下面
図である。

【図９】変形制における絶縁ナット及びその周辺部分の
分解斜視図である。

【図１０】変形例における絶縁ナット及びその周辺部分
の断面図である。

【図１１】他の変形例における絶縁ナットの一部を破断
した側面図である。

【符号の説明】

(3) ファンロータ (4) モータ (4a) 駆動軸 (11) ターボファン（送風機） (15) ボス部材（支持部材） (16g),(20c) 中心孔 (20) 絶縁ナット（支持部材） (23) 絶縁ナット本体（本体部分） (24) 金属ナット（ナット部材） (C) 絶縁空間

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動軸(4a)を備えた電動モータ(4) と、 上記駆動軸(4a)が挿通される取付け孔(3e)を有するファ
   ンロータ(3) とを備え、 上記取付け孔(3e)に対して駆動軸(4a)をファンロータ
   (3) の一方側から挿通して、該駆動軸(4a)の先端部分を
   ファンロータ(3) の他方側から突出させた状態で、この
   突出部分に支持部材(15),(20) を装着し、これによっ
   て、ファンロータ(3) が駆動軸(4a)に回転一体に支持さ
   れて成る送風機(11)において、 上記支持部材(15),(20) は、外側面全体が電気絶縁材料
   で成り、上記突出部分の全体を覆い隠すように駆動軸(4
   a)に装着されていることを特徴とする送風機の絶縁構
   造。
2. 【請求項２】 支持部材(15)には駆動軸(4a)の外径寸法
   に略一致した内径寸法を有する中心孔(16g) が形成され
   ており、 該支持部材(15)は、駆動軸(4a)の突出部分に圧入により
   装着されていることを特徴とする請求項１記載の送風機
   の絶縁構造。
3. 【請求項３】 駆動軸(4a)の突出部分外周面にはオネジ
   が形成されている一方、支持部材(20)には駆動軸(4a)の
   外径寸法に略一致した内径寸法を有する中心孔(20c) が
   形成され、該中心孔(20c) の内面にはメネジが形成され
   ており、 支持部材(20)は、駆動軸(4a)の突出部分に螺着されてい
   ることを特徴とする請求項１記載の送風機の絶縁構造。
4. 【請求項４】 支持部材(20)は、電気絶縁材料で成る本
   体部分(23)と、該本体部分(23)の内部に挿入固着された
   金属製のナット部材(24)とで構成されていることを特徴
   とする請求項３記載の送風機の絶縁構造。
5. 【請求項５】 支持部材(15),(20) の中心孔(16g),(20
   c) は駆動軸(4a)の延長方向に貫通して形成されてお
   り、該支持部材(15),(20) の先端部分と駆動軸(4a)との
   間には絶縁空間(C) が形成されていることを特徴とする
   請求項２、３または４記載の送風機の絶縁構造。