特開 2024-72177 ファンの取付構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024072177

(43)【公開日】2024-05-27

(54)【発明の名称】ファンの取付構造

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/64 20060101AFI20240520BHJP

【ＦＩ】

F04D29/64 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022182892

(22)【出願日】2022-11-15

(71)【出願人】

【識別番号】504027657

【氏名又は名称】株式会社イーズ

(74)【代理人】

【識別番号】100165423

【弁理士】

【氏名又は名称】大竹 雅久

(72)【発明者】

【氏名】永江 公二

(72)【発明者】

【氏名】酒井 昌洋

【テーマコード（参考）】

3H130

【Ｆターム（参考）】

3H130AA13

3H130AB02

3H130AB26

3H130AB52

3H130AC11

3H130BA13C

3H130BA13D

3H130CB07

3H130DA02X

3H130DD01Z

3H130EA04C

3H130EA04D

3H130EB02C

3H130ED02C

3H130ED02D

(57)【要約】

【課題】簡易な構造でファン起動時の振動音を低減することができ且つモータの制御を容易として送風機の生産性を向上させることができるファンの取付構造を提供する。
【解決手段】外周面１７の一部に平坦なＤカット面１８が形成された横断面Ｄ字状のＤカット軸部１６と、Ｄカット軸部１６の先端に形成された雄ねじ部２１と、を有する駆動軸１５と、駆動軸１５が嵌入されるファンボス１０を有しファンボス１０の内周面１１の一部にＤカット面１８に対応する平坦なＤ平面１２が形成されているファン２と、雄ねじ部２１に螺合しファンボス１０に嵌入された駆動軸１５をワッシャ２４を介してファンボス１０に固定するナット２３と、を具備し、Ｄカット面１８を除くＤカット軸部１６の先端角部には、面取り部１９が形成されており、ワッシャ２４と面取り部１９の間には、Ｃ字環状に形成されたＣリング２２が設けられている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外周面の一部に平坦なＤカット面が形成された横断面Ｄ字状のＤカット軸部と、前記Ｄカット軸部の先端に形成された雄ねじ部と、を有する駆動軸と、
前記駆動軸が嵌入されるファンボスを有し前記ファンボスの内周面の一部に前記Ｄカット面に対応する平坦なＤ平面が形成されているファンと、
前記雄ねじ部に螺合し前記ファンボスに嵌入された前記駆動軸をワッシャを介して前記ファンボスに固定するナットと、を具備し、
前記Ｄカット面を除く前記Ｄカット軸部の先端角部には、面取り部が形成されており、
前記ワッシャと前記面取り部の間には、Ｃ字環状に形成されたＣリングが設けられていることを特徴とするファンの取付構造。

【請求項2】

前記ファンが前記駆動軸に固定された状態において、前記Ｃリングは、前記ワッシャ、前記面取り部、及び前記ファンボスの前記内周面、に当接していることを特徴とする請求項１に記載のファンの取付構造。

【請求項3】

前記Ｄカット軸部の先端面は、前記ファンボスの先端面よりも先端側に位置して前記ワッシャに当接し、
前記ファンボスの先端面は、前記ワッシャに密着しないことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のファンの取付構造。

【請求項4】

前記ナットが締め付けられる前において、前記Ｃリングは、前記Ｄカット軸部の先端面よりも先端側に突出していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のファンの取付構造。

【請求項5】

前記ナットが締め付けられる前において、前記Ｃリングの中心径は、前記面取り部の内径よりも大きく、前記Ｃリングの外径は、前記ファンボスの内径よりも小さいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のファンの取付構造。

【請求項6】

前記駆動軸は、電動機の出力軸であり、
前記電動機は、磁界位置検出センサを有しないブラシレスＤＣモータであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のファンの取付構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空気調和装置等に用いられるファンの取付構造に関する。

【背景技術】

【0002】

空気調和装置等で利用される送風機として、駆動軸の先端に送風用のファンを取り付けたものがある。この種の送風機におけるファンの取付構造として、駆動軸の先端側の外周面に、駆動軸を横断面略Ｄ字状とするＤカット面を形成することが知られている。

【0003】

例えば、特許文献１には、先端部にＤカット部を形成し、Ｄカット部の先端に螺子部を形成した回転軸と、回転軸を挿通する挿通孔を中心に形成し、挿通孔にＤカット部と対応した平坦部を形成した略円筒状のボス部を備えたファンとからなり、挿通孔に回転軸を挿通すると共に、螺子部をナットにより締結することにより、ファンを回転軸の一端に取付けてなるファンの取付構造が開示されている。

【0004】

また例えば、特許文献２には、モータによって回転駆動される駆動軸を、ファンロータに設けたボス部に貫挿させると共に、駆動軸の回転力がファンロータに伝達されるように駆動軸とボス部とをＤカット構造で連結し、駆動軸の先端側に取り付けたナットによってファンロータの軸線方向の移動を規制するように構成したファン装置が開示されている。

【0005】

このようなファンの取付構造では、外周面の一部にＤカット面が形成され横断面略Ｄ字状になった駆動軸を、内周面が横断面略Ｄ字状になるようにＤ平面が形成されたファンボスの軸孔に嵌入することにより、駆動軸とファンボスが接続される。

【0006】

このような取付構造により、駆動軸に形成されたＤカット面とファンボスに形成されたＤ平面との接触によってファンボスに対する駆動軸の空転が抑えられ、駆動軸の回転動力が効率良くファンに伝達される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平１０－６１５９５号公報

【特許文献2】特開２０００－１４５６９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上記した従来技術のように、Ｄカット構造でファンと駆動軸とを連結する構造においては、送風機の運転時に振動音が発生するという問題点があった。
これに対して特許文献１には、挿通孔に対応する回転軸の外周部に、予め充填剤を塗布し、回転軸を挿通孔に挿通した後硬化させることにより、ボス部を回転軸に密着固定することが開示されている。また、同文献には、ボス部と回転軸との嵌合公差を、しまり嵌めにすることが開示されている。このような構成により、回転軸に伝わりファンに伝達される振動を防止し、騒音を低減することができるとしている。

【0009】

また、特許文献２に開示されたファン装置では、ナットとボス部との間に弾性体を介在させ、これによってファンロータは弾性体の伸縮による軸線方向の移動が許容されている。このような構成により、モータから駆動軸に伝達された振動は弾性体の伸縮によって吸収され、ファンロータに伝わる振動が減衰するので、異音を低減することができるとしている。

【0010】

しかしながら、上記した従来技術のファンの取付構造は、送風機の騒音を抑えると共に、送風機の生産性を向上させるために改善すべき点がある。
具体的には、上記した従来技術のファンの取付構造では、モータの駆動制御が高精度に行われない場合に、振動音が発生し易いという問題点がある。例えば、モータの回転状況を正確に検出するホール素子等の磁界位置検出センサを有しないセンサレスのブラシレスＤＣモータを使用した場合に異音が発生し易い。特に、モータの起動直後にガタガタという機械的な振動音が発生する。

【0011】

詳しくは、センサレス制御のモータでは、起動時に同期制御が必要であり、同期制御区間において、機械角に対する好適な電気角の制御が難しく、駆動軸とファンボスとの間に回転速度差による周方向の振れが生じ易い。このような駆動軸とファンボスの回転振動によって、駆動軸のＤカット面とファンボス内周のＤカット平面との機械的な衝突が繰り返されて衝突音が発生すると考えられる。従来技術のファンの取付構造では、このようなセンサレス制御等においてモータ起動直後に発生する異音を低減することは容易ではなかった。

【0012】

例えば、特許文献１に開示された従来技術のように回転軸の外周部に充填剤を塗布する構成では、振動によって充填剤の滑りやナット締結の緩みが生ずる恐れがある。また、送風機を生産する材料として充填剤が必要であると共に、生産工程においては充填剤を塗布する工程等が必要である。また、ボス部と回転軸とを、しまり嵌めにする構造では、その嵌合組み立ては容易ではない。

【0013】

また、特許文献２に開示された従来技術のようにナットとボス部との間に弾性体を介在させる構成においては、駆動軸に対してボス部の移動が許容されるので、Ｄカット面の衝突によって異音が発生する恐れがある。また、振動によってナットが緩み、衝突音が激しくなる恐れもある。

【0014】

また一般に、芋ねじ等の固定部品を利用してボス部をＤカット構造の軸に固定する構造が知られている。しかしながら、芋ねじ等を利用した固定方法では、芋ねじ等の固定部品が必要であると共に、ボス部には、芋ねじ等に螺合する金属製の固定部材を設ける必要がある。また、ボス部及び固定部材にねじ穴を加工する工程、芋ねじ等を締結する工程等も必要であり生産性に劣る。

【0015】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡易な構造でファン起動時の振動音を低減することができ且つモータの制御を容易として送風機の生産性を向上させることができるファンの取付構造を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0016】

本発明のファンの取付構造は、外周面の一部に平坦なＤカット面が形成された横断面Ｄ字状のＤカット軸部と、前記Ｄカット軸部の先端に形成された雄ねじ部と、を有する駆動軸と、前記駆動軸が嵌入されるファンボスを有し前記ファンボスの内周面の一部に前記Ｄカット面に対応する平坦なＤ平面が形成されているファンと、前記雄ねじ部に螺合し前記ファンボスに嵌入された前記駆動軸をワッシャを介して前記ファンボスに固定するナットと、を具備し、前記Ｄカット面を除く前記Ｄカット軸部の先端角部には、面取り部が形成されており、前記ワッシャと前記面取り部の間には、Ｃ字環状に形成されたＣリングが設けられていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

本発明のファンの取付構造は、外周面の一部に平坦なＤカット面が形成された横断面Ｄ字状のＤカット軸部と、前記Ｄカット軸部の先端に形成された雄ねじ部と、を有する駆動軸と、前記駆動軸が嵌入されるファンボスを有し前記ファンボスの内周面の一部に前記Ｄカット面に対応する平坦なＤ平面が形成されているファンと、前記雄ねじ部に螺合し前記ファンボスに嵌入された前記駆動軸をワッシャを介して前記ファンボスに固定するナットと、を具備し、前記Ｄカット軸部の先端角部には、面取り部が形成されており、前記ワッシャと前記面取り部の間には、Ｃ字環状に形成されたＣリングが設けられている。このようなＣリングを備えた構成により、ナットの締結でファンボスと駆動軸とを強固に固定することができる。具体的には、ナットの締結によってＣリングを介して駆動軸の面取り部を押圧し、駆動軸のＤカット面をファンボスのＤ平面に当接させて押圧することができる。よって、ファンボスと駆動軸との相対的な移動、接触面の変化及びそれによる振動をなくし、振動音の発生を抑制することができる。また、ナット締結の緩みを防止してファンボスと駆動軸との強固な固定を維持することができ、ナットが緩むことによる振動音の発生を抑制することができる。

【0018】

また、本発明のファンの取付構造では、前記ファンが前記駆動軸に固定された状態において、前記Ｃリングは、前記ワッシャ、前記面取り部、及び前記ファンボスの前記内周面、に当接している。これにより、Ｃリングを介してワッシャ、面取り部、及びファンボスの内周面を好適に強く固定することができる。よって、振動による異音の発生を抑えることができる。

【0019】

また、本発明のファンの取付構造では、前記Ｄカット軸部の先端面は、前記ファンボスの先端面よりも先端側に位置して前記ワッシャに当接し、前記ファンボスの先端面は、前記ワッシャに密着しない。これにより、例えば、金属製のボス部を有しない合成樹脂製のファンボスを採用する構成において、金属製のワッシャと駆動軸とを確実に接触させて強く固定し、ナットの緩みを防止することができる。よって、ナットの緩みによる振動音の再発生を抑制することができると共に、金属製のボス部を有しない低コストなファンを採用することができ、送風機の生産性を高めることができる。

【0020】

また、本発明のファンの取付構造では、前記ナットが締め付けられる前において、前記Ｃリングは、前記Ｄカット軸部の先端面よりも先端側に突出している。これにより、ナット締め付け時に、ワッシャとＣリングとが確実に接触する。よって、ナットの締め付けによって、Ｃリングを確実に押圧して面取り部に押し当て、Ｃリングを駆動軸の径方向に拡張変形させてファンボスの内周面に押し付けて、駆動軸とファンボスとを確実に固定することができる。

【0021】

また、本発明のファンの取付構造では、前記ナットが締め付けられる前において、前記Ｃリングの中心径は、前記面取り部の内径よりも大きく、前記Ｃリングの外径は、前記ファンボスの内径よりも小さい。このようにナットが締め付けられる前にＣリングの中心径が面取り部の内径よりも大きいことにより、ナットを締め付けた際、Ｃリングは確実に面取り部に当接して押圧される。これにより、Ｃリングは、径方向に押し広げられてファンボスの内周面を押圧する。また、ナットが締め付けられる前にＣリングの外径がファンボスの内径よりも小さいことにより、Ｃリングをファンボスの内部に容易に挿入することができる。よって、Ｃリングは、ファンボスの内部に挿入されてから、ナットの締め付けによって径方向に拡張してファンボスの内周面に当接して内周面を押圧する。このように、Ｃリングによるファンボスの内周面の固定を容易且つ確実に行うことができる。

【0022】

また、本発明のファンの取付構造では、前記駆動軸は、電動機の出力軸であり、前記電動機は、磁界位置検出センサを有しないブラシレスＤＣモータであっても良い。本発明のファンの取付構造によれば、機械角に対する好適な電気角の制御が難しいセンサレス制御のモータであっても、Ｄカット構造から生ずる振動音を低減することができる。よって、磁界位置検出センサを有しない安価なモータを採用して部品コストを抑えると共に、モータの配線数を減らして送風機の生産性を高め、生産コストを削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施形態に係る送風機の概略構成を示す図である。

【図2】本発明の実施形態に係る送風機のファンの取付部近傍を示す図である。

【図3】本発明の実施形態に係る送風機の駆動軸の取付構成を示す分解斜視図である。

【図4】本発明の実施形態に係る送風機のファンボスとＤカット軸部の横断面図である。

【図5】本発明の実施形態に係る送風機の駆動軸にＣリングを取り付けた状態を示す分解斜視図である。

【図6】本発明の実施形態に係る送風機のファンボスの先端近傍を示す図である。

【図7】本発明の実施形態に係る送風機のＣリング近傍を示す図である。

【図8】本発明の実施形態に係る送風機のナットを締め付ける前のＣリング近傍を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の実施形態に係る送風機１を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る送風機１の概略構成を示す図である。図１に示すように、送風機１は、回転して風を送るファン２と、ファン２を回転させるモータ３と、モータ３を制御する制御装置４と、を有する。

【0025】

送風機１は、図示しない空気調和装置等に用いられる装置であり、蒸発器で冷媒に冷却された空気または凝縮器で冷媒に加熱された空気等を室内、室外等に送る装置である。例えば、送風機１は、図示しないパッケージエアコンの室外機等に設けられ、室外熱交換器で冷却または加熱された空気を室外に吹き出す送風装置として利用されても良い。

【0026】

また、送風機１は、図示を省略するが、利用側ユニットと熱源側ユニットが一つの架台上に一体的に設けられた移動可能な強力スポットエアコン等に装備されても良い。このような装置において、送風機１は、熱源側ユニットで冷却または加熱された空気を室外等に送る装置として用いられると共に、利用側ユニットで冷却または加熱された空気を工場、作業場、倉庫、体育館等の空調を必要とする大空間に送る装置として利用されても良い。
また、送風機１は、図示しない空調用ダクト等に設けられ空気調和用の空気を送る装置として利用されても良い。

【0027】

ファン２は、回転しながら回転軸方向に空気を送る羽根板を有する軸流ファンであり、例えば、プロペラファン等である。ファン２は、例えば、合成樹脂製の材料から形成されている。なお、ファン２の形式は、図示を省略するが、遠心ファン、シロッコファン、ターボファン、クロスフローファン等であっても良い。

【0028】

ファン２の中心部には、ファンボス１０が設けられている。ファンボス１０には、モータ３の回転動力をファン２に伝達する駆動軸１５が取り付けられている。駆動軸１５は、モータ３の出力軸であり、鋼材等の金属材料から形成されている。なお、駆動軸１５は、モータ３の出力軸に、図示しないベルト、プーリ、チェーン、スプロケット等の動力伝達機構を介して動力伝達可能に接続されても良い。

【0029】

モータ３は、ファン２を回転させる動力装置であり、具体的には電動機である。例えば、モータ３は、ホール素子等の磁界位置検出センサ、即ち出力軸の回転位置を検出するセンサ、を有しないブラシレスＤＣモータ（無整流子電動機）であっても良い。

【0030】

詳細については後述するが、本実施形態に係るファン２の取付構造によれば、モータ３が、機械角に対する好適な電気角の制御が難しいセンサレス制御のブラシレスＤＣモータであっても、ファン２と駆動軸１５の連結構造から生ずる振動音を低減することができる。磁界位置検出センサを有しないブラシレスＤＣモータは安価であるので、送風機１のコストを削減し、生産性を高めることができる。

【0031】

制御装置４は、モータ３に駆動電力を供給しモータ３の運転を制御する装置である。制御装置４には、モータ３を駆動するためのインバータ基板等が設けられている。そのため、モータ３は、インバータ基板を内装しない形式の電動機で良い。これにより、モータ３のコストを低減することができる。また、モータ３と制御装置４とを接続する配線２６の数を減らすことができるので、配線２６のコストを削減すると共に配線２６の接続作業を容易にして送風機１の生産性を高めることができる。

【0032】

また、モータ３は、磁界位置検出センサを有しないブラシレスＤＣモータであるので、磁界位置検出センサが内蔵された形式のブラシレスＤＣモータに比べてモータ３と制御装置４とを接続する配線２６の数を減らすことができる。具体的には、モータ３と制御装置４とを接続する配線２６は、モータ３を駆動する電源配線のみ、例えば、第１相（Ｕ）、第２相（Ｖ）及び第３相（Ｗ）の３相配線のみで良い。よって、送風機１は、配線２６の材料コストを削減できると共に、配線２６の接続作業が容易であり生産性の観点から優位である。

【0033】

図２は、送風機１のファン２の取付部近傍の概略構成を示す図である。図２に示すように、ファンボス１０は、ファン２の羽根板等（図１参照）と同じく合成樹脂製の材料から形成され、略円筒状の形態をなし、駆動軸１５に外嵌されている。具体的には、ファンボス１０と駆動軸１５との嵌合は、組み立てが容易な、すきま嵌め若しくは中間嵌めが良い。

【0034】

駆動軸１５には、ファンボス１０を支持する支持部材２５が設けられている。支持部材２５は、駆動軸１５の先端側から外嵌されたファンボス１０をモータ３（図１参照）側から支持する部材である。具体的には、支持部材２５は、例えば、軸用Ｅ型止め輪である。支持部材２５として、軸用Ｃ型止め輪が用いられても良い。駆動軸１５には、支持部材２５が嵌められる図示しない溝が形成されており、その溝に支持部材２５が嵌め込まれ、ファンボス１０を支持する。

【0035】

駆動軸１５の先端には、雄ねじ部２１が形成されている。雄ねじ部２１には、ファンボス１０に嵌入された駆動軸１５をワッシャ２４及びＣリング２２を介してファンボス１０に固定するナット２３が螺合されている。即ち、ナット２３の締結によって駆動軸１５にファンボス１０が固定されている。

【0036】

図３は、送風機１の駆動軸１５の取付構成を示す分解斜視図である。図２及び図３を参照して、駆動軸１５に嵌められたファンボス１０の先端側にＣリング２２が設けられ、Ｃリング２２よりも更に先端側にワッシャ２４が設けられ、ワッシャ２４よりも更に先端側の雄ねじ部２１にナット２３が螺合される。

【0037】

このような構成により、ファンボス１０は、モータ３側が支持部材２５に当接して支持された状態で、先端側がナット２３の締結によってワッシャ２４及びＣリング２２を介して先端側から押圧され、駆動軸１５に固定される。

【0038】

図３に示すように、駆動軸１５は、外周面１７の一部に平坦なＤカット面１８が形成されたＤカット軸部１６を有する。Ｄカット軸部１６は、図２に示すように、ファンボス１０に嵌め込まれる部分に形成されている。また、駆動軸１５の雄ねじ部２１は、Ｄカット軸部１６の先端に形成されている。

【0039】

図４は、駆動軸１５のＤカット軸部１６とファンボス１０の横断面図であり、図２に示すＡ－Ａ断面を示している。図４に示すように、Ｄカット軸部１６は、外周面１７の一部に平坦なＤカット面１８が形成され横断面略Ｄ字状の形態を成す。

【0040】

駆動軸１５が嵌入されるファンボス１０の軸孔も、Ｄカット軸部１６に対応する形状に形成されている。具体的には、ファンボス１０の軸孔には、先端側の内周面１１の一部に駆動軸１５のＤカット面１８に対応する平坦なＤ平面１２が形成されている。Ｄ平面１２が形成された部分のファンボス１０の軸孔の形状は、駆動軸１５のＤカット軸部１６と略同等の横断面略Ｄ字状である。

【0041】

駆動軸１５のＤカット面１８と、ファンボス１０のＤ平面１２とは、略同一形状の平坦面であり密着している。このような構成により、駆動軸１５とファンボス１０とは、駆動軸１５のＤカット面１８とファンボス１０のＤ平面１２との密着により周方向の相対的な移動が抑制され、ファンボス１０に対する駆動軸１５の空転が抑えられている。

【0042】

これにより、振動音の発生が抑えられ、駆動軸１５の回転動力が効率良くファンボス１０に伝達される。なお、詳細については後述するが、本実施形態に係る送風機１は、Ｃリング２２を介したナット２３の締め付け力によって、Ｄカット面１８とＤ平面１２とを強固に固定することができ、振動音の発生を確実に抑えることができる。

【0043】

図３を参照して、Ｃリング２２は、略Ｃ字環状に形成されており、Ｄカット軸部１６の先端角部には、面取り部１９が形成されている。具体的には、面取り部１９は、Ｄカット軸部１６のＤカット面１８を除く外周面１７と先端面２０との間の角部に形成されており、略円錐台の円錐面状の形態をなす。

【0044】

図５は、送風機１の組み立て時において、駆動軸１５にＣリング２２を取り付けた状態を示す分解斜視図である。図５に示すように、略Ｃ字環状の形態をなすＣリング２２は、駆動軸１５の先端側から外嵌され、Ｄカット軸部１６の先端角部に形成された面取り部１９に取り付けられる。即ち、Ｃリング２２は、Ｄカット面１８を除く外周面１７の先端角部に設けられる。

【0045】

図６は、ファンボス１０の先端近傍の概略構成を示す図である。図６に示すように、Ｃリング２２の先端側には、ワッシャ２４が取り付けられ、ワッシャ２４の先端側にある雄ねじ部２１には、ナット２３が螺合される。そして、ナット２３の締結により、ワッシャ２４及びＣリング２２を介して、駆動軸１５とファンボス１０とが強固に固定される。

【0046】

図７は、図６に示すＢ部の拡大図であり、Ｃリング２２近傍の概略構成を示している。図７に示すように、ファン２のファンボス１０が駆動軸１５に固定された状態において、Ｃリング２２は、ワッシャ２４、面取り部１９、及びファンボス１０の内周面１１、に当接して密着している。これにより、Ｃリング２２を介してワッシャ２４、面取り部１９、及びファンボス１０の内周面１１を好適に強く固定することができる。

【0047】

このようなＣリング２２を備えた構成により、ナット２３の締結でファンボス１０と駆動軸１５とを強固に固定することができる。具体的には、ナット２３の締結によってワッシャ２４を介してＣリング２２を押圧し、Ｃリング２２で駆動軸１５の面取り部１９を押圧し、駆動軸１５のＤカット面１８（図３参照）をファンボス１０のＤ平面１２（図４参照）に密着させて押圧することができる。

【0048】

よって、ファンボス１０と駆動軸１５との相対的な移動、接触面の変化及びそれによる振動をなくし、振動音の発生を抑制することができる。また、ナット２３の締結の緩みを防止してファンボス１０と駆動軸１５との強固な固定を維持することができ、ナット２３が緩むことによる振動音の再発生を抑制することができる。

【0049】

なお、Ｃリング２２は、金属材料、例えば、丸棒鋼材等から形成され、Ｃリング２２を構成するリング部材の横断面は略円形状である。これにより、Ｃリング２２は、その加工が容易であり生産性に優れると共に、前述のとおり、ワッシャ２４、面取り部１９、及びファンボス１０の内周面１１に好適に密着してファンボス１０を固定することができる。

【0050】

このように、本実施形態に係る送風機１では、Ｃリング２２を介したナット２３の締め付け力によって、駆動軸１５のＤカット面１８がファンボス１０のＤ平面１２に強く押し付けられ、駆動軸１５とファンボス１０とが強固に固定されている。

【0051】

よって、モータ３（図１参照）の起動直後において、モータ３の駆動トルクが大きく変動して駆動軸１５の回転トルクとファン２の慣性力とに大きな差が生じても、駆動軸１５とファンボス１０との間に瞬間的に回転速度に違いが生ずることはなく、Ｄカット面１８の端辺近傍とＤ平面１２の端辺近傍とが衝突して振動音が発生することはない。

【0052】

即ち、ナット２３の締結によりワッシャ２４に伝えられる押圧力を、Ｃリング２２を介して、駆動軸１５とファンボス１０とを強固に嵌め合わせる径方向の押圧力に変換して、ファン２の振動を抑えることができ、振動による異音の発生を抑えることができる。

【0053】

また、Ｄカット軸部１６の先端面２０は、ファンボス１０の先端面１３よりも先端側に位置する。具体的には、ファンボス１０の長さＬ１、即ち支持部材２５（図２参照）からファンボス１０の先端面１３までの長さＬ１は、支持部材２５からＤカット軸部１６の先端面２０までの駆動軸１５の長さＬ２よりも短い。即ち、Ｌ１＜Ｌ２である。

【0054】

このような構成により、Ｄカット軸部１６の先端面２０は、ワッシャ２４に当接して強固に固定され、ファンボス１０の先端面１３は、ワッシャ２４に密着しない。これにより、例えば、金属製のボス部を有しない合成樹脂製のファンボス１０を採用する構成において、金属製のワッシャ２４と金属製の駆動軸１５とを確実に接触させて強く密着させ固定し、ナット２３の緩みを防止することができる。

【0055】

即ち、金属製のワッシャ２４と合成樹脂製のファンボス１０とが密着してファンボス１０が固定される場合に比べ、金属製のワッシャ２４と金属製の駆動軸１５とが密着して固定される構成の方が、ナット２３の締め付けトルクを大きくして緩み難い強固なねじ締結が可能となる。よって、ナット２３の緩みによる振動音の再発生を抑制することができる。また、金属製のボス部を有しない低コストなファン２を利用することができるので、ファン２のコストを削減することができ、送風機１の生産性を高めることができる。

【0056】

図８は、ナット２３（図６参照）を締め付ける前のＣリング２２近傍を示す図である。図８に示すように、ナット２３が締め付けられる前において、Ｃリング２２は、Ｄカット軸部１６の先端面２０よりも先端側に突出している。具体的には、支持部材２５（図２参照）からＣリング２２の先端までの距離Ｌ３は、支持部材２５からＤカット軸部１６の先端面２０までの駆動軸１５の長さＬ２よりも長い。即ち、Ｌ２＜Ｌ３である。

【0057】

このような構成により、ナット２３締め付け時に、ワッシャ２４（図７参照）とＣリング２２とが確実に接触する。よって、ナット２３の締め付けによって、Ｃリング２２を確実に押圧して駆動軸１５の面取り部１９に押し当て、Ｃリング２２を駆動軸１５の径方向に拡張変形させてファンボス１０の内周面１１に押し付けて、駆動軸１５とファンボス１０とを確実に固定することができる。

【0058】

また、ナット２３が締め付けられる前において、Ｃリング２２の中心径ｄ２は、面取り部１９の内径Ｄ１よりも大きく、Ｃリング２２の外径Ｄ３は、Ｄカット軸部１６の外径Ｄ４及びファンボス１０の内径ｄ５よりも小さい。即ち、Ｄ１＜ｄ２＜Ｄ３＜Ｄ４＜ｄ５である。

【0059】

このように、ナット２３が締め付けられる前にＣリング２２の中心径ｄ２が面取り部１９の内径Ｄ１よりも大きいことにより、ナット２３を締め付けた際、Ｃリング２２は確実に面取り部１９に当接して押圧される。これにより、Ｃリング２２は、駆動軸１５の径方向に押し広げられてファンボス１０の内周面１１を押圧する。

【0060】

また、ナット２３が締め付けられる前にＣリング２２の外径Ｄ３がファンボス１０の内径ｄ５よりも小さいことにより、Ｃリング２２をファンボス１０の軸孔に容易に挿入することができる。

【0061】

これによりＣリング２２は、ファンボス１０の内部に挿入されてから、ナット２３の締め付けによって面取り部１９に押し当てられ径方向に拡張する。即ち、Ｃリング２２の外径Ｄ３は、ナット２３が締め付けられた後において、Ｄカット軸部１６の外径Ｄ４よりも僅かに大きくなる。そして、Ｃリング２２は、ファンボス１０の内周面１１に当接して内周面１１を押圧する。このように、Ｃリング２２によるファンボス１０の内周面１１の固定を容易且つ確実に行うことができる。

【0062】

なお、面取り部１９の傾斜角度θ１、即ちＤカット軸部１６の先端面２０に対する面取り部１９の傾斜角度θ１は、好ましくは、３０～６０度、更に好ましくは、４０～５０度である。このような好適な傾斜角度θ１によって、ナット２３を締め付けた際、Ｃリング２２を好適に拡径してファンボス１０の内周面１１に押し付け、ファンボス１０を固定することができる。

【0063】

このように、本実施形態に係る送風機１は、ファン２をモータ３（図１参照）の駆動軸１５に容易に取り付けることができる。そして、既に説明したように、Ｃリング２２が設けられていることにより、駆動軸１５のＤカット面１８（図３参照）とファンボス１０のＤ平面１２（図４参照）とを密着させ、ファンボス１０に対する駆動軸１５の空転が抑えられ、振動による異音を発生させることなく駆動軸１５の回転動力を効率良くファン２に伝達することができる。

【0064】

このようにＣリング２２を備えた取付構造により、前述のとおり、モータ３として、起動直後において機械角に対する電気角の制御が難しいセンサレス制御を行うブラシレスＤＣモータを採用しても、振動音のない好適な起動を行うことができる。

【0065】

そして、本実施形態に係るファン２の取付構造によれば、磁界位置検出センサを有しない安価なモータ３を採用して部品コストを削減することができると共に、モータ３の配線２６の数を減らして送風機１の生産性を高め、生産コストを削減することができる。

【0066】

以上、本発明の実施形態の一例として送風機１について説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の実施形態においては、金属製のボス部を有しない合成樹脂のみからなるファンボス１０の例を挙げたが、ファンボス１０は、金属製のボス部を有するものでも良い。

【0067】

また、本実施形態に係るファン２の取付構造では、ナット２３の緩みを防止して振動音の発生を抑止する優れた締結性能を発揮するが、ナット２３の緩みを更に確実に防止するため、ファンボス１０と駆動軸１５とを固定する芋ねじ等が利用されても良い。

【0068】

また、ナット２３を緩みを更に確実に防止するため、ナット２３として、緩み止めリング等の周知の緩み防止構造を有するセルフロックナット等が利用されても良い。また、ワッシャ２４として、ロックワッシャ等が利用されても良い。

【0069】

また、本発明の送風機１のモータ３の一例として、磁界位置検出センサを有しないブラシレスＤＣモータを説明したが、送風機１に利用されるモータ３は、磁界位置検出センサを有するものや、インバータ基板を内蔵するもの等、その他形式の電動機でも良い。

【0070】

本発明は、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更実施が可能である。

【符号の説明】

【0071】

１ 送風機
２ ファン
３ モータ
４ 制御装置
１０ ファンボス
１１ 内周面
１２ Ｄ平面
１３ 先端面
１５ 駆動軸
１６ Ｄカット軸部
１７ 外周面
１８ Ｄカット面
１９ 面取り部
２０ 先端面
２１ 雄ねじ部
２２ Ｃリング
２３ ナット
２４ ワッシャ
２５ 支持部材
２６ 配線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】