WO2016002142A1 - ファンの取付構造 - Google Patents

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WO2016002142A1
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rotation
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rotation preventing
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山本　雄大
藤本　和己
洋介 原田
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株式会社日本クライメイトシステムズ
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Definitions

  • the present invention relates to a fan mounting structure provided in a blower unit of a vehicle air conditioner, for example.
  • a vehicle air conditioner is provided with a blower unit for blowing air for air conditioning to a heat exchanger (see, for example, Patent Document 1).
  • the blower unit includes a centrifugal fan, a fan housing that houses the fan, and a motor that drives the fan.
  • the output shaft of the motor is made of metal, and a part of its circumferential surface is cut off to form a D-shaped cross section.
  • the fan is a resin molded product, and a cylindrical insert material into which the output shaft of the motor is press-fitted is provided at the center of rotation.
  • the insert material is made of a resin material having higher mechanical strength than the resin for molding the fan body.
  • the output shaft of the motor is made of a round bar so that the rotation balance can be easily achieved and the processing cost is not required.
  • the output shaft is made into a round bar
  • the output shaft is not caught in the rotational direction with respect to the insert material.
  • the output shaft is strongly pressed into the insert material by increasing the outer diameter of the output shaft or by reducing the inner diameter of the insert material into which the output shaft is press-fitted.
  • the diameter of the insert material into which the output shaft is press-fitted increases, so that the outer peripheral surface of the insert material comes into strong contact with the inner peripheral surface of the central cylindrical portion of the fan body. The material and the fan body are tightly coupled.
  • vibration generated in the rotating motor is easily transmitted to the fan main body via the output shaft and the insert material, and there is a concern that the fan main body is vibrated and abnormal noise is generated.
  • the present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is to press-fit a cylindrical anti-rotation member having a mechanical strength higher than that of the fan body using the motor output shaft as a round bar.
  • the object is to reduce the vibration propagating to the fan body and suppress the generation of abnormal noise.
  • a recess is formed in the outer peripheral surface of the rotation preventing member inserted into the central cylinder portion of the fan body so that the rotation prevention member contacts the inner peripheral surface of the central cylinder portion of the fan body. The power to do was reduced.
  • the first invention is In the fan mounting structure where the fan is attached to the output shaft of the fan drive motor,
  • the fan is a resin-made fan main body having blades, and a cylindrical rotation that is inserted into a central cylinder portion formed at the rotation center of the fan main body and fixed to the fan main body, and rotates integrally with the fan main body.
  • An anti-rotation member, the anti-rotation member is formed by molding a resin having higher mechanical strength than the resin constituting the fan body,
  • the output shaft is a round bar, and is press-fitted into the rotation preventing member so as to rotate integrally with the rotation preventing member.
  • a concave portion is formed on the outer peripheral surface of the portion inserted into the central tube portion of the rotation preventing member.
  • a fan-side flat surface and a fan-side arc surface are formed on the inner peripheral surface of the central cylindrical portion of the fan body, A shaft-side flat surface extending along the fan-side flat surface and an axial-side arc surface extending along the fan-side arc surface on the outer peripheral surface of the portion inserted into the central cylindrical portion of the rotation preventing member And formed, The recess is formed on the shaft-side arc surface.
  • the concave portion extends in a center line direction of the rotation preventing member.
  • the motor output shaft is press-fitted into the rotation preventing member inserted into the central cylinder portion of the fan body, and the recess is formed on the outer peripheral surface of the rotation preventing member so that the rotation preventing member is the fan body. Since the force which contacts the inner peripheral surface of the central tube portion is reduced, the vibration propagating from the motor to the fan body via the output shaft and the rotation preventing member can be reduced, and the generation of abnormal noise can be suppressed.
  • the fan-side flat surface and the fan-side arc surface are formed on the inner peripheral surface of the central cylindrical portion of the fan body, and the rotation-preventing member has an outer peripheral surface along the fan-side flat surface. Since the shaft-side flat surface extending in the direction and the shaft-side arc surface extending along the fan-side arc surface are formed, relative rotation between the rotation preventing member and the fan body can be prevented.
  • the recess of the rotation preventing member extends in the direction of the center line of the rotation preventing member, the force that the outer peripheral surface of the rotation preventing member comes into contact with the inner peripheral surface of the central cylinder portion of the fan body. It can be reduced over a wide range over the center line direction of the rotation preventing member. Thereby, the vibration which propagates to a fan main body can be reduced further.
  • FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG. 4. It is the perspective view which looked at the rotation prevention member from the upper part. It is a top view of a rotation prevention member.
  • FIG. 10 is a sectional view taken along line XX in FIG. 9. It is the side view which looked at the rotation prevention member from the flat surface side.
  • FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG. 7 according to Modification 1 of the embodiment.
  • FIG. 9 is a view corresponding to FIG. 8 according to a second modification of the embodiment.
  • FIG. 1 shows a blower unit 10 to which a fan mounting structure according to an embodiment of the present invention is applied.
  • the blower unit 10 constitutes a part of a vehicle air conditioner mounted on, for example, an automobile.
  • the vehicle air conditioner includes an air conditioning unit (not shown) having a cooling heat exchanger and a heating heat exchanger in addition to the blower unit 10.
  • the blower unit 10 is configured to blow air-conditioning air to the air-conditioning unit.
  • the air conditioning unit is configured such that the temperature of the air-conditioning air blown from the blower unit 10 can be supplied to each part of the passenger compartment after the temperature is adjusted.
  • the blower unit 10 and the air conditioning unit are disposed inside an instrument panel (not shown) disposed at the front end of the passenger compartment.
  • the air conditioning unit of the vehicle air conditioner is a so-called semi-center type unit in which the air conditioning unit is disposed at the center in the vehicle width direction and the air blowing unit 10 is disposed on the passenger seat side
  • the present invention can be applied to a full center type unit in which the heat exchanger and the blower fan are integrated in the center in the vehicle width direction.
  • the same fan mounting structure can be applied to these semi-center type units and full-center type units.
  • the blower unit 10 of this embodiment is for a left-hand drive vehicle in which a passenger seat is provided on the right side of the vehicle, and is therefore mounted on the right side of the vehicle.
  • front side of the vehicle is simply referred to as “front”
  • rear side of the vehicle is referred to as “rear”
  • left side of the vehicle is simply referred to as “left”
  • right side of the vehicle is simply referred to as “right”.
  • the blower unit 10 includes a blower casing 11, a blower fan 12 accommodated in the blower casing 11, and a fan driving motor 13 that drives the blower fan 12.
  • the blower casing 12 is configured by combining a plurality of resin members divided in the left-right direction.
  • a fan housing portion 14 is provided at the lower portion of the blower casing 10, and the blower fan 12 is accommodated in the fan housing portion 14.
  • An air outflow passage R is formed in the fan housing portion 14 so as to surround the periphery of the blower fan 12.
  • An inside / outside air switching unit 15 is provided at the upper part of the blower casing 10.
  • An outside air intake 16 is open on the front side of the inside / outside air switching unit 15. Although not shown, the outside air intake port 16 communicates with the outside of the vehicle compartment via an outside air introduction duct. On the rear side of the inside / outside air switching unit 15, an inside air intake port 17 is opened. The inside air intake port 17 communicates with the vehicle interior.
  • An inside / outside air switching damper (not shown) is disposed inside the inside / outside air switching unit 15. One of the outside air inlet 16 and the outside air inlet 17 can be opened and the other can be closed by the inside / outside air switching damper.
  • the fan housing part 14 is formed in a cylindrical shape as a whole.
  • a duct portion 14 a is provided on the left wall portion on the front side of the fan housing portion 14.
  • the duct part 14a is a part constituting the downstream end of the air outflow passage R, and is connected to the air conditioning unit.
  • An insertion hole (not shown) for inserting the blower fan 12 into the fan housing part 14 when the blower fan 12 is assembled is formed in the bottom wall part of the fan housing part 14.
  • the insertion hole is closed by the circular plate 20.
  • the circular plate 20 is detachably attached to the bottom wall portion of the fan housing portion 14.
  • a fan drive motor 13 is disposed on the circular plate 20.
  • a fan drive motor 13 having a conventionally known structure can be used. As shown in FIG. 2, the main body portion of the fan drive motor 13 is provided so as to protrude in both the upper and lower directions of the circular plate 20.
  • the output shaft 13 a of the fan drive motor 13 protrudes upward from the main body portion of the fan drive motor 13.
  • the output shaft 13 a is provided so as to be positioned at a substantially central portion in the fan housing portion 14.
  • the output shaft 13a is made of a metal round bar, and the section of the portion of the fan drive motor 13 that protrudes upward from the main body is substantially circular.
  • the blower fan 12 is a centrifugal fan (sirocco fan), and blows air sucked from above the blower fan 12 from the periphery of the blower fan 12 to the air outflow passage R of the fan housing portion 14. It is like that.
  • the blower fan 12 includes a fan body 25 and a rotation preventing member 26.
  • the fan body 25 is formed by injection molding a resin material such as polypropylene, for example, and includes a cone part 27, a central cylindrical part 28 provided at the center (rotation center) of the cone part 27, and a large number of blades 29, 29. , ... and.
  • wing 29 are integrally molded.
  • the cone portion 27 of the fan body 25 is curved as a whole so that the portion in the vicinity of the rotation center of the fan body 25 is positioned at the top, and is positioned downward as it goes radially outward from the rotation center. Yes.
  • a radially outer peripheral portion of the cone portion 27 is positioned in the vicinity of the upper surface of the circular plate 20 and is an annular extending portion 27a that extends in the radial direction and continuously extends in the circumferential direction.
  • the central cylinder portion 28 of the fan body 25 extends in the vertical direction, and both upper and lower end portions are opened.
  • two fan-side flat surfaces 28a, 28a and two fan-side arcuate surfaces 28b, 28b are arranged in the circumferential direction of the central tube portion 28.
  • the fan-side flat surfaces 28a, 28a extend in the direction of the center line of the center tube portion 28, and are arranged to face each other.
  • the radial separation dimension between one fan-side flat surface 28a and the center line of the central cylinder part 28 is the same as the radial separation dimension between the other fan-side flat surface 28a and the center line of the central cylinder part 28.
  • the fan-side arc surfaces 28b, 28b are arc surfaces centered on the center line of the center tube portion 28, and are arranged so as to face each other.
  • retractable pieces 28 c and 28 c are provided on the upper side of the central cylinder portion 28 of the fan main body 25.
  • the retractable piece 28c is located at a portion of the central cylindrical portion 28 where the fan-side arcuate surfaces 28b and 28b are formed.
  • the retractable piece 28c can be bent and deformed as a whole so that its upper end portion is displaced in the radial direction of the central cylindrical portion 28 by the elastic force of the resin material.
  • a fastening bracket A for fastening the center cylinder part 28 is provided on the upper side of the center cylinder part 28.
  • the blade 29 is integrally formed on the upper surface of the annular extending portion 27a and extends upward from the upper surface.
  • a gap through which air can flow is formed between the blades 29.
  • An annular coupling portion 29 a extending in the circumferential direction is provided at the upper end portion of the blade 29. The upper end part of all the blade
  • the anti-rotation member 26 is formed by molding a resin having higher mechanical strength (tensile strength, bending strength) than the resin constituting the fan main body 25 into a cylindrical shape.
  • the rotation preventing member 26 is fixed to the fan main body 25 in a state where it is inserted into the central tube portion 28 of the fan main body 25.
  • a shaft hole 26 a into which the output shaft 13 a of the motor 13 is press-fitted is formed at the center of the rotation preventing member 26.
  • the inner diameter of the shaft hole 26 a is set to be smaller than the outer diameter of the output shaft 13 a of the motor 13.
  • the output shaft 13a does not slip in the rotation direction with respect to the rotation prevention member 26. It is pressed in with strong strength. By this press fitting, the outer diameter of the rotation preventing member 26 is slightly enlarged.
  • the rotation prevention member 26 is made of a resin having high mechanical strength, it is possible to prevent slipping in the rotation direction over a long period in a state where the output shaft 13a is press-fitted into the shaft hole 26a of the rotation prevention member 26. .
  • the entire blower fan 12 is not molded with a resin having high mechanical strength, but only the rotation preventing member 26 is molded with a resin having high mechanical strength, the material cost of the blower fan 12 can be reduced. it can.
  • Two shaft-side flat surfaces 26b and 26b and two shaft-side arcuate surfaces 26c and 26c are alternately provided in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the portion of the rotation preventing member 26 inserted into the central cylindrical portion 28. ing.
  • the shaft-side flat surfaces 26 b and 26 b extend in the center line direction of the rotation preventing member 26.
  • the shaft-side flat surfaces 26b, 26b are arranged so as to face the fan-side flat surfaces 28a, 28a, respectively, and the shaft-side arc surface 26c. , 26c are arranged so as to be in contact with the fan-side arcuate surfaces 28b, 28b.
  • the shaft-side flat surfaces 26b and 26b are arranged so as to be separated from the fan-side flat surfaces 28a and 28a, and the shaft-side flat surface 26b and the fan-side flat surface 28a are opposed to each other. A gap S is formed between them. Even when the output shaft 13a of the motor 13 is press-fitted into the shaft hole 26a of the rotation preventing member 26 and the rotation preventing member 26 is expanded in diameter, the gap S is not lost, and the shaft side flat surface 26b and the fan side flat are kept. The distance from the surface 28a is set in advance.
  • flanges 26d and 26d are provided at the lower end portions of the shaft-side arcuate surfaces 26c and 26c of the rotation preventing member 26, respectively.
  • the flange 26d is formed so as to protrude radially outward from the formation range of the shaft-side arc surface 26c.
  • the flange 26 d comes into contact with the lower end portion of the central cylinder portion 28 in a state where the rotation prevention member 26 is inserted into the central cylinder portion 28 of the fan body 25. As a result, the rotation preventing member 26 is prevented from coming out upward from the central cylindrical portion 28.
  • a concave portion 26e is formed on each of the shaft-side arcuate surfaces 26c of the rotation preventing member 26.
  • the recess 26e has a rectangular shape that extends upward from the lower end of the shaft-side arc surface 26c in a side view.
  • the upper end portion of the recess 26e is spaced below the upper end portion of the shaft-side arcuate surface 26c.
  • the recessed part 26e is located in the center part of the circumferential direction of the axial side arc surface 26c.
  • an inclined surface 26f is provided in a portion of each rotation-side arc surface 26c of the rotation preventing member 26 that is spaced above the recess 26e.
  • the inclined surface 26f is inclined so as to approach the center line of the rotation preventing member 26 as it goes upward. In a state where the rotation preventing member 26 is inserted into the central cylinder portion 28 of the fan main body 25, the retractable piece 28c comes into contact with the inclined surface 26f.
  • fan-side flat surfaces 28 a and 28 a and fan-side arcuate surfaces 28 b and 28 b are formed on the inner peripheral surface of the central cylindrical portion 28 of the fan body 25, and the fan- Since the shaft side flat surfaces 26b and 26b extending along the flat surfaces 28a and 28a and the shaft side arc surfaces 26c and 26c extending along the fan side arc surfaces 28b and 28b are formed, the rotation preventing member 26 and the fan are formed. Relative rotation with the main body 25 can be prevented.
  • the recesses 26 e and 26 e of the rotation preventing member 26 extend in the center line direction of the rotation preventing member 26, the outer peripheral surface of the rotation preventing member 26 contacts the inner peripheral surface of the central cylindrical portion 28 of the fan main body 25.
  • the force can be reduced in a wide range over the center line direction of the rotation preventing member 26. Thereby, the vibration which propagates to the fan main body 25 can be reduced further.
  • the gap S is formed between the shaft-side flat surface 26b of the rotation prevention member 26 and the fan-side flat surface 28a of the fan body 25, rotation is prevented even when the output shaft 13a is press-fitted.
  • the force with which the outer peripheral surface of the member 26 contacts the inner peripheral surface of the central cylindrical portion 28 of the fan main body 25 can be reduced. Therefore, since the vibration propagating from the motor 13 to the fan main body 25 via the output shaft 13a and the rotation preventing member 26 can be reduced, the generation of abnormal noise can be suppressed.
  • the clearance gap S is formed between the shaft side flat surface 26b of the rotation prevention member 26, and the fan side flat surface 28a of the fan main body 25, it is not restricted to this,
  • the clearance gap S is formed. It does not have to be formed.
  • the shaft-side flat surface 26b of the rotation preventing member 26 and the fan-side flat surface 28a of the fan main body 25 come into contact with each other, but recesses 26e and 26e are formed on the outer peripheral surface of the rotation preventing member 26. Therefore, even when the output shaft 13a is press-fitted, the force with which the outer peripheral surface of the rotation preventing member 26 contacts the inner peripheral surface of the central cylindrical portion 28 of the fan main body 25 can be reduced.
  • the shaft-side flat surface 26b is formed on the rotation preventing member 26.
  • the present invention is not limited to this, and the shaft-side curved surface 26g is formed on the rotation preventing member 26 as in Modification 1 shown in FIG. It may be formed.
  • the shaft-side curved surface 26g is curved in a direction away from the fan-side flat surface 28a of the fan body 25 (a direction approaching the output shaft 13a), whereby the shaft-side curved surface 26b and the fan-side flat surface 28a are curved. A gap S is formed between them.
  • a curved surface that curves away from the output shaft 13a may be formed instead of the fan-side flat surface 28a.
  • a plurality of recesses 26 e may be formed on the shaft-side arc surface 26 c of the rotation preventing member 26.
  • the shape of the recess 26e is not limited to a shape that is long in the vertical direction, and can be set to an arbitrary shape.
  • the fan mounting structure according to the present invention can be applied to, for example, a blower unit of a vehicle air conditioner.

Abstract

ファンは、ファン本体と一体に回転する筒状の回転防止部材（２６）を備えている。回転防止部材（２６）はファン本体を構成する樹脂よりも機械的強度の高い樹脂を成形してなる。出力軸（１３ａ）は丸棒からなり、回転防止部材（２６）に圧入されている。回転防止部材（２６）の外周面には、凹部（２６ｅ）が形成されている。

Description

ファンの取付構造
　本発明は、例えば車両用空調装置の送風ユニットに設けられるファンの取付構造に関するものである。
　従来より、車両用空調装置には、空調用空気を熱交換器に送風するための送風ユニットが設けられている（例えば、特許文献１参照）。送風ユニットは、遠心式ファンと、ファンを収容するファンハウジングと、ファンを駆動するモーターとを備えている。モーターの出力軸は金属製であり、その円周面の一部が削り取られて断面がＤ字状に形成されている。ファンは樹脂成形品であり、その回転中心部には、モーターの出力軸が圧入される筒状のインサート材が設けられている。インサート材は、ファン本体を成形する樹脂よりも機械的強度が高い樹脂材で構成されている。
特開平１１－３４３９９７号公報
　ところで、特許文献１のようにモーターの出力軸を断面Ｄ字状に形成すると、回転方向の滑り止めにはなるものの、出力軸自体の回転釣り合いが取りにくいという問題がある。また、出力軸は金属製であるので、この出力軸を切削して断面Ｄ字状に成形するのには高いコストがかかる。
　そこで、モーターの出力軸を丸棒からなるものとして回転釣り合いが取りやすく、かつ、加工費もかからない構成とすることが考えられる。ところが、出力軸を丸棒にするとインサート材に圧入したときに出力軸のインサート材に対する回転方向の引っかかりがなくなり、出力軸の回転時にインサート材に対して回転方向に滑り易くなり、相対的な回転を許してしまう恐れがある。このことを抑制するためには、例えばインサート材を省略してファン全体を機械的強度の高い樹脂材で成形して出力軸が滑らないようにする方法があるが、この方法では、ファンの材料費や成形コストが上昇してしまう。
　また、出力軸の外径を大きめにしたり、出力軸が圧入されるインサート材の内径を小さめにすることで出力軸をインサート材に強く圧入することが考えられる。しかしながら、このようにした場合には、出力軸を圧入したインサート材が拡径し、これにより、インサート材の外周面がファン本体の中心筒部の内周面に強く接触することになり、インサート材とファン本体とが強固に結合した状態になる。
　こうなると、回転中のモーターに発生している振動が出力軸及びインサート材を介してファン本体に伝播し易くなり、ファン本体を振動させて異音が発生する懸念がある。
　本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、モーターの出力軸を丸棒としてファン本体よりも機械的強度の高い筒状の回転防止部材に圧入する場合に、ファン本体に伝播する振動を低減して異音の発生を抑制することにある。
　上記目的を達成するために、本発明では、ファン本体の中心筒部に挿入される回転防止部材の外周面に凹部を形成して回転防止部材がファン本体の中心筒部の内周面に接触する力を低減させるようにした。
　第１の発明は、
　ファン駆動用モーターの出力軸にファンを取り付けるファンの取付構造において、
　上記ファンは、羽根を有する樹脂製のファン本体と、該ファン本体の回転中心に形成された中心筒部に挿入されて該ファン本体に固定され、該ファン本体と一体に回転する筒状の回転防止部材とを備え、該回転防止部材は上記ファン本体を構成する樹脂よりも機械的強度の高い樹脂を成形してなり、
　上記出力軸は丸棒からなり、上記回転防止部材と一体に回転するように該回転防止部材に圧入され、
　上記回転防止部材における上記中心筒部に挿入された部分の外周面には、凹部が形成されていることを特徴とする。
　この構成によれば、ファン本体の中心筒部に挿入された回転防止部材にモーターの出力軸を圧入した状態でモーターを作動させると、出力軸の回転力が回転防止部材を介してファン本体に伝わってファン本体が回転する。このとき、回転防止部材の外周面に凹部が形成されていることで、出力軸が圧入された状態であっても、回転防止部材の外周面がファン本体の中心筒部の内周面に接触する力が低減されている。従って、モーターから出力軸及び回転防止部材を介してファン本体に伝播する振動が低減される。
　第２の発明は、第１の発明において、
　上記ファン本体の中心筒部の内周面には、ファン側平坦面とファン側円弧面とが形成され、
　上記回転防止部材における上記中心筒部に挿入された部分の外周面には、上記ファン側平坦面に沿うように延びる軸側平坦面と、上記ファン側円弧面に沿うように延びる軸側円弧面とが形成され、
　上記凹部は、上記軸側円弧面に形成されていることを特徴とする。
　この構成によれば、回転防止部材をファン本体の中心筒部に挿入した状態で、ファン側平坦面と軸側平坦面とによって回転防止部材とファン本体との相対的な回転が防止される。
　第３の発明は、第１の発明において、
　上記凹部は、上記回転防止部材の中心線方向に延びていることを特徴とする。
　この構成によれば、回転防止部材の外周面がファン本体の中心筒部の内周面に接触する力を回転防止部材の中心線方向に亘って広い範囲で低減することが可能になる。
　第１の発明によれば、ファン本体の中心筒部に挿入される回転防止部材にモーターの出力軸を圧入するようにし、回転防止部材の外周面に凹部を形成して回転防止部材がファン本体の中心筒部の内周面に接触する力を低減させるようにしたので、モーターから出力軸及び回転防止部材を介してファン本体に伝播する振動を低減して異音の発生を抑制できる。
　第２の発明によれば、ファン本体の中心筒部の内周面には、ファン側平坦面とファン側円弧面とを形成し、回転防止部材の外周面にはファン側平坦面に沿うように延びる軸側平坦面と、ファン側円弧面に沿うように延びる軸側円弧面とを形成したので、回転防止部材とファン本体との相対的な回転を防止できる。
　第３の発明によれば、回転防止部材の凹部が該回転防止部材の中心線方向に延びているので、回転防止部材の外周面がファン本体の中心筒部の内周面に接触する力を回転防止部材の中心線方向に亘って広い範囲で低減することができる。これにより、ファン本体に伝播する振動をより一層低減できる。
本発明の実施形態に係る送風ユニットの斜視図である。 送風ユニットの右側面図である。 モーターの出力軸に取り付けられたファンを上方から見た斜視図である。 モーターの出力軸に取り付けられたファンの断面図である。 ファン本体の平面図である。 ファンの回転中心部を拡大して示す平面図である。 図４のVII－VII線断面図である。 回転防止部材を上方から見た斜視図である。 回転防止部材の平面図である。 図９のX－X線断面図である。 回転防止部材を平坦面側から見た側面図である。 回転防止部材を凹部側から見た側面図である。 回転防止部材の底面図である。 実施形態の変形例１に係る図７相当図である。 実施形態の変形例２に係る図８相当図である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
　図１は、本発明の実施形態に係るファンの取付構造が適用された送風ユニット１０を示すものである。送風ユニット１０は、図示しないが例えば自動車等に搭載される車両用空調装置の一部を構成するものである。車両用空調装置は、送風ユニット１０の他に、冷却用熱交換器及び加熱用熱交換器を有する空調ユニット（図示せず）を備えている。送風ユニット１０は、空調用空気を空調ユニットに送風するように構成されている。空調ユニットは送風ユニット１０から送風された空調用空気を温度調節した後、車室の各部に供給することができるように構成されている。送風ユニット１０及び空調ユニットは車室の前端部に配設されたインストルメントパネル（図示せず）の内部に配設されている。
　尚、この実施形態では、車両用空調装置の空調ユニットが車幅方向中央部に配設され、送風ユニット１０が助手席側に配設される、いわゆるセミセンタ型ユニットである場合について説明するが、本発明はセミセンタ型ユニット以外にも、熱交換器及び送風ファンが車幅方向中央部に集約されたフルセンタ型ユニットにも適用することができる。これらセミセンタ型ユニット及びフルセンタ型ユニットには、同様なファンの取付構造を適用することができる。また、この実施形態の送風ユニット１０は、車両右側に助手席が設けられている左ハンドル車用のものであり、従って車両右側に搭載される。
　また、この実施形態では、車両前側を単に「前」といい、車両後側を「後」といい、車両左側を単に「左」といい、車両右側を単に「右」というものとする。
　送風ユニット１０は、送風ケーシング１１と、送風ケーシング１１に収容される送風ファン１２と、送風ファン１２を駆動するファン駆動用モーター１３とを備えている。送風ケーシング１２は、左右方向に分割された複数の樹脂製部材を組み合わせて構成されている。送風ケーシング１０の下部には、ファンハウジング部１４が設けられており、このファンハウジング部１４には送風ファン１２が収容されている。ファンハウジング部１４内には、送風ファン１２の周囲を囲むように空気流出通路Ｒが形成されている。
　送風ケーシング１０の上部には、内外気切替部１５が設けられている。内外気切替部１５の前側には、外気取入口１６が開口している。外気取入口１６は、図示しないが外気導入ダクトを介して車室外と連通している。内外気切替部１５の後側には、内気取入口１７が開口している。内気取入口１７は、車室内と連通している。内外気切替部１５の内部には、図示しないが内外気切替ダンパが配設されている。内外気切替ダンパによって外気取入口１６と外気取入口１７との一方を開き、他方を閉じることができるようになっている。
　ファンハウジング部１４は全体として円筒状に形成されている。ファンハウジング部１４の前側の左壁部には、ダクト部１４ａが設けられている。ダクト部１４ａは、空気流出通路Ｒの下流端部を構成する部分であり、空調ユニットに接続されるようになっている。
　ファンハウジング部１４の底壁部には、送風ファン１２の組み付け時に送風ファン１２をファンハウジング部１４内に挿入するための挿入孔（図示せず）が形成されている。この挿入孔は、円形板２０によって閉塞されるようになっている。円形板２０は、ファンハウジング部１４の底壁部に対して着脱可能に取り付けられる。円形板２０にはファン駆動モーター１３が配設されている。ファン駆動モーター１３は、従来から周知の構造のものを用いることができる。図２にも示すように、ファン駆動モーター１３の本体部分は、円形板２０の上下両方向へ突出するように設けられている。
　図３及び図４に示すように、ファン駆動モーター１３の出力軸１３ａは、該ファン駆動モーター１３の本体部分から上方へ突出している。この出力軸１３ａはファンハウジング部１４内において略中央部に位置するように設けられている。出力軸１３ａは、金属製の丸棒からなるものであり、ファン駆動モーター１３の本体部分から上方へ突出した部分の断面は全体が略円形である。
　図３に示すように、送風ファン１２は、遠心式ファン（シロッコファン）であり、送風ファン１２の上方から吸い込んだ空気を該送風ファン１２の周囲からファンハウジング部１４の空気流出通路Ｒに吹き出すようになっている。図４に示すように、送風ファン１２は、ファン本体２５と、回転防止部材２６とを備えている。ファン本体２５は、例えばポリプロピレン等の樹脂材を射出成形してなるものであり、コーン部２７と、コーン部２７の中心（回転中心）に設けられる中心筒部２８と、多数の羽根２９、２９、…とを備えている。コーン部２７、中心筒部２８及び羽根２９は、一体成形されている。
　ファン本体２５のコーン部２７は、該ファン本体２５の回転中心近傍の部分が最も上に位置しており、回転中心から径方向外方へ行くに従って下方に位置するように全体として湾曲形成されている。コーン部２７の径方向外周部は、円形板２０の上面近傍に位置しており、径方向に延出して周方向に連続して延びる環状延出部２７ａとされている。
　ファン本体２５の中心筒部２８は、上下方向に延びており、上下両端部がそれぞれ開口している。図５～図７に示すように、中心筒部２８の内周面には、２つのファン側平坦面２８ａ、２８ａと、２つのファン側円弧面２８ｂ、２８ｂとが中心筒部２８の周方向に交互に設けられている。ファン側平坦面２８ａ、２８ａは中心筒部２８の中心線方向に延びており、互いに対向するように配置されている。一方のファン側平坦面２８ａと中心筒部２８の中心線との径方向の離間寸法は、他方のファン側平坦面２８ａと中心筒部２８の中心線との径方向の離間寸法と同じである。ファン側円弧面２８ｂ、２８ｂは中心筒部２８の中心線を中心とする円弧面で構成されており、互いに対向するように配置されている。
　また、ファン本体２５の中心筒部２８の上側には２つの可倒片２８ｃ、２８ｃが設けられている。可倒片２８ｃは、中心筒部２８におけるファン側円弧面２８ｂ、２８ｂが形成された部位に位置している。可倒片２８ｃは樹脂材が持つ弾性力により、その上端部が中心筒部２８の径方向に変位するように、全体として撓み変形可能になっている。そして、図３に示すように、中心筒部２８の上側には、中心筒部２８を締め付ける締め付け金具Ａが設けられている。
　図３及び図４に示すように、羽根２９は、環状延出部２７ａの上面に一体成形され、該上面から上方へ延びている。羽根２９の間には空気の流通可能な隙間が形成されている。羽根２９の上端部には、周方向に延びる環状の連結部２９ａが設けられている。全ての羽根２９、２９、…の上端部は連結部２９ａに連なっている。
　回転防止部材２６は、ファン本体２５を構成する樹脂よりも機械的強度（引張強度、曲げ強度）の高い樹脂を筒状に成形してなるものである。回転防止部材２６は、ファン本体２５の中心筒部２８に挿入された状態で該ファン本体２５に固定される。図８～図１０に示すように、回転防止部材２６の中心部には、モーター１３の出力軸１３ａが圧入される軸孔２６ａが形成されている。軸孔２６ａの内径は、モーター１３の出力軸１３ａの外径よりも小さめに設定されている。具体的には、モーター１３の出力軸１３ａを回転防止部材２６の軸孔２６ａに圧入した状態でモーター１３を作動させた際、出力軸１３ａが回転防止部材２６に対して回転方向に滑らないような強さで圧入している。この圧入によって回転防止部材２６の外径が僅かに拡大することになる。この実施形態では、回転防止部材２６が機械的強度の高い樹脂からなるものなので、出力軸１３ａを回転防止部材２６の軸孔２６ａに圧入した状態で長期間に亘って回転方向の滑りを防止できる。また、送風ファン１２の全体を機械的強度の高い樹脂で成形せずに、回転防止部材２６のみを機械的強度の高い樹脂で成形しているので、送風ファン１２の材料費を低減することができる。
　回転防止部材２６における上記中心筒部２８に挿入された部分の外周面には、２つの軸側平坦面２６ｂ、２６ｂと、２つの軸側円弧面２６ｃ、２６ｃとが周方向に交互に設けられている。軸側平坦面２６ｂ、２６ｂは回転防止部材２６の中心線方向に延びている。回転防止部材２６をファン本体２５の中心筒部２８に挿入した状態で、軸側平坦面２６ｂ、２６ｂがそれぞれファン側平坦面２８ａ、２８ａと対向するように配置され、また、軸側円弧面２６ｃ、２６ｃがファン側円弧面２８ｂ、２８ｂと接触するように配置される。回転防止部材２６に軸側平坦面２６ｂ、２６ｂを形成していることで、回転防止部材２６がファン本体２５の中心筒部２８に対して相対的に回転するのが阻止される。
　図６及び図７に示すように、軸側平坦面２６ｂ、２６ｂは、ファン側平坦面２８ａ、２８ａから離れるように配置されており、対向する軸側平坦面２６ｂとファン側平坦面２８ａとの間には、隙間Ｓが形成される。モーター１３の出力軸１３ａを回転防止部材２６の軸孔２６ａに圧入して回転防止部材２６が拡径した状態であっても、隙間Ｓが無くならないように、軸側平坦面２６ｂとファン側平坦面２８ａとの離間寸法が予め設定されている。
　また、回転防止部材２６の軸側円弧面２６ｃ、２６ｃの下端部には、フランジ２６ｄ、２６ｄがそれぞれ設けられている。フランジ２６ｄは、軸側円弧面２６ｃの形成範囲から径方向外方へ突出するように形成されている。回転防止部材２６をファン本体２５の中心筒部２８に挿入した状態でフランジ２６ｄが中心筒部２８の下端部に当接するようになっている。これにより、回転防止部材２６が中心筒部２８から上方へ抜けるのが阻止される。
　図７や図８に示すように、回転防止部材２６の各軸側円弧面２６ｃには凹部２６ｅが形成されている。凹部２６ｅは、側面視で軸側円弧面２６ｃの下端部から上方へ向けて延びる矩形状となっている。凹部２６ｅの上端部は、軸側円弧面２６ｃの上端部よりも下に離れている。また、凹部２６ｅは、軸側円弧面２６ｃの周方向の中央部に位置している。回転防止部材２６をファン本体２５の中心筒部２８に挿入した状態では、凹部２６ｅの形成された部位が中心筒部２８のファン側円弧面２８ｂ、２８ｂから離れることになる。
　また、図１０に示すように、回転防止部材２６の各軸側円弧面２６ｃにおける凹部２６ｅよりも上方に離れた部位には、傾斜面２６ｆが設けられている。傾斜面２６ｆは、上側へ行くほど回転防止部材２６の中心線に近づくように傾斜している。回転防止部材２６をファン本体２５の中心筒部２８に挿入した状態で、傾斜面２６ｆに可倒片２８ｃが当接するようになっている。
　この実施形態では、ファン本体２５の中心筒部２８の内周面に、ファン側平坦面２８ａ、２８ａとファン側円弧面２８ｂ、２８ｂとを形成し、回転防止部材２６の外周面にはファン側平坦面２８ａ、２８ａに沿うように延びる軸側平坦面２６ｂ、２６ｂと、ファン側円弧面２８ｂ、２８ｂに沿うように延びる軸側円弧面２６ｃ、２６ｃとを形成したので、回転防止部材２６とファン本体２５との相対的な回転を防止できる。
　そして、ファン本体２５の中心筒部２８に挿入された回転防止部材２６にモーター１３の出力軸１３ａを圧入した状態でモーター１３を作動させると、出力軸１３ａの回転力が回転防止部材２６を介してファン本体２５に伝わってファン本体２５が回転する。このとき、回転防止部材２６の外周面に凹部２６ｅ、２６ｅが形成されていることで、出力軸１３ａが圧入された状態であっても、回転防止部材２６の外周面がファン本体２５の中心筒部２８の内周面に接触する力を低減している。従って、モーター１３から出力軸１３ａ及び回転防止部材２６を介してファン本体２５に伝播する振動を低減できるので、異音の発生を抑制できる。
　また、回転防止部材２６の凹部２６ｅ、２６ｅが該回転防止部材２６の中心線方向に延びているので、回転防止部材２６の外周面がファン本体２５の中心筒部２８の内周面に接触する力を回転防止部材２６の中心線方向に亘って広い範囲で低減することができる。これにより、ファン本体２５に伝播する振動をより一層低減できる。
　また、回転防止部材２６の軸側平坦面２６ｂと、ファン本体２５のファン側平坦面２８ａとの間に隙間Ｓを形成しているので、出力軸１３ａが圧入された状態であっても回転防止部材２６の外周面がファン本体２５の中心筒部２８の内周面に接触する力を低減することができる。従って、モーター１３から出力軸１３ａ及び回転防止部材２６を介してファン本体２５に伝播する振動を低減できるので、異音の発生を抑制できる。
　また、上記実施形態では、回転防止部材２６の軸側平坦面２６ｂと、ファン本体２５のファン側平坦面２８ａとの間に隙間Ｓを形成しているが、これに限らず、例えば隙間Ｓを形成しなくてもよい。この場合、回転防止部材２６の軸側平坦面２６ｂと、ファン本体２５のファン側平坦面２８ａとが接触することになるが、回転防止部材２６の外周面に凹部２６ｅ、２６ｅが形成されているので、出力軸１３ａが圧入された状態であっても回転防止部材２６の外周面がファン本体２５の中心筒部２８の内周面に接触する力を低減できる。
　尚、上記実施形態では回転防止部材２６に軸側平坦面２６ｂを形成しているが、これに限らず、図１４に示す変形例１のように、回転防止部材２６に軸側湾曲面２６ｇを形成してもよい。軸側湾曲面２６ｇは、ファン本体２５のファン側平坦面２８ａから離れる方向（出力軸１３ａに接近する方向）に湾曲しており、これにより、軸側湾曲面２６ｂとファン側平坦面２８ａとの間には隙間Ｓが形成される。また、図示しないが、ファン側平坦面２８ａの代わりに、出力軸１３ａから離れる方向に湾曲する湾曲面を形成してもよい。
　また、図１５に示す変形例２のように、回転防止部材２６の軸側円弧面２６ｃには、複数の凹部２６ｅを形成してもよい。また、凹部２６ｅの形状は上下方向に長い形状に限られるものではなく、任意の形状に設定することができる。
　上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
　以上説明したように、本発明に係るファンの取付構造は、例えば車両用空調装置の送風ユニットに適用することができる。
１３　　　　　モーター
１３ａ　　　　出力軸
２５　　　　　ファン本体
２６　　　　　回転防止部材
２６ｂ　　　　軸側平坦面
２６ｃ　　　　軸側円弧面
２６ｅ　　　　凹部
２８　　　　　中心筒部
２８ａ　　　　ファン側平坦面
２８ｂ　　　　ファン側円弧面
２９　　　　　羽根
Ｓ　　　　　　隙間

Claims (3)

  1. 　ファン駆動用モーターの出力軸にファンを取り付けるファンの取付構造において、
    　上記ファンは、羽根を有する樹脂製のファン本体と、該ファン本体の回転中心に形成された中心筒部に挿入されて該ファン本体に固定され、該ファン本体と一体に回転する筒状の回転防止部材とを備え、該回転防止部材は上記ファン本体を構成する樹脂よりも機械的強度の高い樹脂を成形してなり、
    　上記出力軸は丸棒からなり、上記回転防止部材と一体に回転するように該回転防止部材に圧入され、
    　上記回転防止部材における上記中心筒部に挿入された部分の外周面には、凹部が形成されていることを特徴とするファンの取付構造。
  2. 　請求項１のファンの取付構造において、
    　上記ファン本体の中心筒部の内周面には、ファン側平坦面とファン側円弧面とが形成され、
    　上記回転防止部材における上記中心筒部に挿入された部分の外周面には、上記ファン側平坦面に沿うように延びる軸側平坦面と、上記ファン側円弧面に沿うように延びる軸側円弧面とが形成され、
    　上記凹部は、上記軸側円弧面に形成されていることを特徴とするファンの取付構造。
  3. 　請求項１に記載のファンの取付構造において、
    　上記凹部は、上記回転防止部材の中心線方向に延びていることを特徴とするファンの取付構造。
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