特許 7599614 送風機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-05

(45)【発行日】2024-12-13

(54)【発明の名称】送風機

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/28 20060101AFI20241206BHJP

【ＦＩ】

F04D29/28 L

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2024509534

(86)(22)【出願日】2022-03-23

(86)【国際出願番号】 JP2022013588

(87)【国際公開番号】W WO2023181193

(87)【国際公開日】2023-09-28

【審査請求日】2024-02-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100118762

【弁理士】

【氏名又は名称】高村 順

(72)【発明者】

【氏名】岡本 一輝

(72)【発明者】

【氏名】秋場 勇児

(72)【発明者】

【氏名】宮本 和真

(72)【発明者】

【氏名】澤野 友祐

(72)【発明者】

【氏名】横山 周平

【審査官】石黒 雄一

(56)【参考文献】

【文献】実開平６－４９７９９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】国際公開第２０１５／０８３１９５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】実開昭５１－１６３５１２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５６－８８９９９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特許第４５９１６１９（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｃ ２／００－２９／１２

Ｆ０４Ｄ １／００－３５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シャフトと、前記シャフトの一部を収容する筐体とを有するモータと、
前記シャフトのうち前記筐体の外部に位置する部分に取り付けられて前記シャフトの回転に伴って回転する主板と、前記主板の外周縁に沿って互いに間隔を空けて設けられて前記シャフトの軸方向に延びる複数の翼とを有する羽根車と、
前記主板と前記筐体との間で前記シャフトに取り付けられて、前記主板に接触して前記羽根車の前記軸方向の位置を固定する固定部材と、
前記羽根車を収容するケーシングと、
を備え、
前記主板は、前記固定部材の方を向く主板軸端面を有し、
前記主板軸端面および前記固定部材のうちいずれか一方には、前記軸方向と直交する方向である半径方向に前記シャフトと離れた位置に設けられて前記主板軸端面および前記固定部材のうちいずれか他方に接触する接触部と、前記シャフトから前記接触部に亘って設けられて前記接触部が前記主板軸端面および前記固定部材のうちいずれか他方に接触した状態で前記主板軸端面および前記固定部材のうちいずれか他方から離隔する離隔部とが形成されていることを特徴とする送風機。

【請求項2】

前記接触部は、前記半径方向に前記シャフトと離れた位置に設けられて前記固定部材に接触する環状の平面であり、
前記離隔部は、前記シャフトから前記平面に亘って設けられて前記平面が前記固定部材に接触した状態で前記固定部材から離隔する凹部であることを特徴とする請求項１に記載の送風機。

【請求項3】

前記固定部材のうち前記軸方向に沿った一方を向く面および前記軸方向に沿った他方を向く面のいずれか一方には、前記接触部と前記離隔部とが形成され、
前記固定部材のうち前記軸方向に沿った一方を向く面および前記軸方向に沿った他方を向く面のいずれか他方は、平面であることを特徴とする請求項１に記載の送風機。

【請求項4】

前記接触部は、前記半径方向に前記シャフトと離れた位置に、かつ、前記シャフトの回転方向である周方向に沿って互いに間隔を空けて設けられて、前記主板軸端面に向かって突出する複数の突出部であり、
前記離隔部は、前記シャフトから前記突出部に亘って設けられて前記突出部が前記主板軸端面に接触した状態で前記主板軸端面から離隔する平面であることを特徴とする請求項３に記載の送風機。

【請求項5】

前記接触部は、前記半径方向に前記シャフトと離れた位置に設けられて前記主板軸端面に接触する環状の平面であり、
前記離隔部は、前記シャフトから前記平面に亘って設けられて前記半径方向外側から内側に向かうほど前記軸方向に前記主板軸端面から離隔する階段状の段差部であることを特徴とする請求項３に記載の送風機。

【請求項6】

前記主板軸端面には、前記シャフトを中心とした同心円状に配置された複数の環状の平面が設けられ、
複数の前記平面は、前記半径方向内側に位置するものほど前記軸方向に前記筐体から離隔しており、
複数の前記平面のうち１つが前記接触部となることを特徴とする請求項１に記載の送風機。

【請求項7】

前記主板軸端面には、前記シャフトから前記半径方向に放射状に延びて前記筐体に向かって突出する複数のリブが設けられ、
各前記リブのうち前記筐体の方を向く面には、前記半径方向に沿って配置された複数の平面が設けられ、
複数の前記平面は、前記半径方向内側に位置するものほど前記軸方向に前記筐体から離隔しており、
複数の前記平面のうち１つが前記接触部となることを特徴とする請求項１に記載の送風機。

【請求項8】

各前記リブのうち前記筐体の方を向く面の形状は、前記シャフトの中心軸を中心とする回転非対称形状であることを特徴とする請求項７に記載の送風機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、主板と複数の翼とを有する羽根車を備える送風機に関する。

【背景技術】

【0002】

送風機の羽根車は、モータの回転に伴って回転する主板と、主板の外周縁に沿って互いに間隔を空けて設けられた複数の翼とを備えている。主板は、モータのシャフトに取り付けられている。以下、モータのシャフトに平行な方向を軸方向とする。一般的に、モータのシャフトに通されたワッシャーなどの固定部材を用いて、シャフトにおける主板の軸方向の位置が固定されている。

【0003】

このような送風機の羽根車において、モータが加振源となる電磁振動が羽根車の固有周波数と一致すると、共振が生じて騒音となる。共振に伴う騒音を低減させる対策として、例えば、特許文献１のように制振材を用いてモータから羽根車への振動の伝播を低減させる技術が知られている。特許文献１に開示された技術では、２つの制振材で主板を軸方向から挟んでいる。各制振材は、ゴムとゴムを挟み込む２枚の板材とからなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平７－１０３１９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に開示された技術では、制振材を用いることにより、モータから羽根車への振動の伝播を低減させて共振を低減させる効果が得られるものの、部品点数の増加、製造工数の増加といった問題がある。

【0006】

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、制振材を用いることなく共振を低減させることができる送風機を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる送風機は、シャフトと、シャフトの一部を収容する筐体とを有するモータと、シャフトのうち筐体の外部に位置する部分に取り付けられてシャフトの回転に伴って回転する主板と、主板の外周縁に沿って互いに間隔を空けて設けられてシャフトの軸方向に延びる複数の翼とを有する羽根車と、主板と筐体との間でシャフトに取り付けられて、主板に接触して羽根車の軸方向の位置を固定する固定部材と、羽根車を収容するケーシングと、を備えている。主板は、固定部材の方を向く主板軸端面を有している。主板軸端面および固定部材のうちいずれか一方には、軸方向と直交する方向である半径方向にシャフトと離れた位置に設けられて主板軸端面および固定部材のうちいずれか他方に接触する接触部と、シャフトから接触部に亘って設けられて接触部が主板軸端面および固定部材のうちいずれか他方に接触した状態で主板軸端面および固定部材のうちいずれか他方から離隔する離隔部とが形成されている。

【発明の効果】

【0008】

本開示にかかる送風機は、制振材を用いることなく共振を低減させることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態１にかかる送風機を示した斜視図

【図2】図１に示されるＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図

【図3】実施の形態１にかかる羽根車を示した斜視図

【図4】実施の形態１にかかるモータおよび固定部材を示した斜視図

【図5】比較例にかかる送風機を示した断面図であって、図１に示されるＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図に相当する図

【図6】比較例にかかる羽根車を示した斜視図

【図7】実施の形態２にかかる送風機を示した斜視図であって、実施の形態２にかかるモータおよび固定部材を示した斜視図

【図8】実施の形態２にかかる送風機を示した断面図であって、図１に示されるＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図に相当する図

【図9】実施の形態２の変形例にかかる固定部材を示した斜視図

【図10】実施の形態３にかかる送風機を示した断面図であって、図１に示されるＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図に相当する図

【図11】実施の形態３にかかる羽根車を示した斜視図

【図12】実施の形態３にかかる送風機において、固定部材の半径方向の寸法を変えた際の羽根車における軸方向の変形量と固有周波数との関係を示したグラフであって、周波数応答解析によるグラフ

【図13】実施の形態３にかかる送風機において、固定部材の半径方向の寸法を変えた際の羽根車における周方向の変形量と固有周波数との関係を示したグラフであって、周波数応答解析によるグラフ

【図14】実施の形態３の変形例１にかかる送風機を示した断面図であって、図１に示されるＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図に相当する図

【図15】実施の形態３の変形例１にかかる羽根車を示した斜視図

【図16】実施の形態３の変形例２にかかる送風機を示した断面図であって、図１に示されるＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図に相当する図

【図17】実施の形態４にかかる送風機を示した断面図であって、図１に示されるＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図に相当する図

【図18】実施の形態４にかかる羽根車を示した斜視図

【図19】実施の形態４の変形例１にかかる羽根車を示した斜視図

【図20】実施の形態４の変形例２にかかる羽根車を示した斜視図

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、実施の形態にかかる送風機を図面に基づいて詳細に説明する。

【0011】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる送風機１を示した斜視図である。図２は、図１に示されるＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図である。なお、図２では、簡略化のため筐体２ｂは断面ではなく外観を示している。図１および図２に示すように、送風機１は、モータ２と、羽根車３と、固定部材４と、ケーシング５とを備えている。図２に示すように、モータ２は、シャフト２ａと、筐体２ｂとを有している。シャフト２ａは、中心軸Ｃを有する円柱形状に形成されている。

【0012】

以下、送風機１の各構成要素について方向を説明するときには、中心軸Ｃと平行な方向を軸方向、中心軸Ｃと直交する方向を半径方向、中心軸Ｃを中心とする回転方向を周方向とする。軸方向は、モータ２のシャフト２ａの軸方向である。半径方向は、軸方向と直交する方向である。周方向は、シャフト２ａの回転方向である。また、軸方向に沿ってシャフト２ａから筐体２ｂに向かう方を軸方向に沿った一方とし、軸方向に沿った一方の反対側を軸方向に沿った他方とする。軸方向は、鉛直方向に一致してもよいし、水平方向に一致してもよいし、鉛直方向および水平方向に対して斜交してもよい。

【0013】

図１に示すように、ケーシング５は、羽根車３を収容する部材である。ケーシング５は、羽根車３が回転することにより生成される空気流を整流する。ケーシング５は、一対のケーシング側壁部５ａと、ケーシング周壁部５ｂと、吹出口５ｃとを有している。

【0014】

図２に示すように、一対のケーシング側壁部５ａは、羽根車３を軸方向から覆う。一対のケーシング側壁部５ａは、軸方向に互いに離れている。一対のケーシング側壁部５ａの間には、羽根車３が配置されている。一方のケーシング側壁部５ａには、ケーシング５の内部に空気を吸い込むための吸込口５ｄが形成されている。他方のケーシング側壁部５ａには、モータ２が取り付けられる固定孔５ｅが形成されている。他方のケーシング側壁部５ａは、モータ２を固定するための固定壁となる。ケーシング周壁部５ｂは、羽根車３を半径方向から覆う。

【0015】

図１に示すように、吹出口５ｃは、羽根車３によって生成された空気流をケーシング５の外部に吹き出すための部分である。吹出口５ｃは、ケーシング周壁部５ｂの一部およびケーシング側壁部５ａの一部を半径方向外側に張り出すことにより形成されている。ケーシング５のうち吹出口５ｃが形成される部分には、ケーシング周壁部５ｂが設けられていない。

【0016】

図２に示すように、モータ２は、ケーシング５内に配置された羽根車３を回転させる部材である。筐体２ｂは、モータ２の外郭を構成する金属製の部材である。具体的な図示は省略するが、筐体２ｂの内部には、シャフト２ａの一部の他に、ステータ、ロータなどが収容される。筐体２ｂの外周面には、半径方向外側に延びるフランジ部２ｃが形成されている。筐体２ｂは、ケーシング５の固定孔５ｅに挿入されており、ケーシング５の内部と外部とに跨って設置されている。筐体２ｂのフランジ部２ｃとケーシング側壁部５ａとは互いに重ね合わされて図示しないボルトなどにより固定されている。

【0017】

吸込口５ｄと固定孔５ｅとは、軸方向に互いに離れている。シャフト２ａの残部は、筐体２ｂの外部に突出している。シャフト２ａのうち筐体２ｂの外部に位置する部分には、羽根車３の後記する主板６が取り付けられている。主板６は、シャフト２ａの回転に伴って回転する。

【0018】

羽根車３は、モータ２によって中心軸Ｃを回転軸として回転する部材である。羽根車３が回転することで、吸込口５ｄから吸い込まれた空気が空気流となって吹出口５ｃからケーシング５の外部に吹き出される。羽根車３の材料には、例えば、金属、樹脂が使用される。

【0019】

図３は、実施の形態１にかかる羽根車３を示した斜視図である。図３に示すように、羽根車３は、主板６と、複数の翼７と、補強リング８とを有している。主板６の軸方向に沿って見たときの形状は、円形状である。複数の翼７は、主板６の外周縁に沿って互いに間隔を空けて設けられている。複数の翼７のそれぞれは、軸方向に延びている。補強リング８の軸方向に沿って見たときの形状は、環状である。補強リング８は、軸方向に主板６と離れた位置に設けられている。補強リング８は、複数の翼７の周囲を取り囲んでいる。

【0020】

図２に示すように、固定部材４は、主板６と筐体２ｂとの間でシャフト２ａに取り付けられて、主板６に接触して羽根車３の軸方向の位置を固定する部材である。固定部材４の材料には、例えば、金属、樹脂が使用される。固定部材４は、例えば、ワッシャーである。

【0021】

図４は、実施の形態１にかかるモータ２および固定部材４を示した斜視図である。図４に示すように、固定部材４の軸方向に沿って見たときの形状は、円形状である。固定部材４の中心には、シャフト２ａが挿通される固定挿通孔４ａが形成されている。固定部材４は、第１の固定軸端面４ｂと、第２の固定軸端面４ｃとを有している。第１の固定軸端面４ｂは、本実施の形態では固定部材４のうち軸方向に沿った他方を向く面である。第２の固定軸端面４ｃは、本実施の形態では固定部材４のうち軸方向に沿った一方を向く面である。

【0022】

次に、主板６および固定部材４についてさらに詳しく説明する。

【0023】

図２に示すように、主板６は、主板底壁部６ａと、主板側壁部６ｂと、主板周壁部６ｃとを有している。主板底壁部６ａは、半径方向に延びている。主板底壁部６ａの軸方向に沿って見たときの形状は、円形状である。主板底壁部６ａの中心には、他の部分よりも軸方向に肉厚なボス部６ｄが形成されている。ボス部６ｄには、シャフト２ａが挿通される主板挿通孔６ｅが形成されている。主板挿通孔６ｅは、主板底壁部６ａを軸方向に貫通して形成されている。

【0024】

主板側壁部６ｂは、主板底壁部６ａの外周縁から筐体２ｂの方に向かって延びていて、筐体２ｂの半径方向外側まで達している。主板側壁部６ｂは、筐体２ｂと半径方向に間隔を空けて配置されている。主板側壁部６ｂは、主板底壁部６ａの外周縁から筐体２ｂの方に向かうにつれて拡径するテーパ状に形成されている。主板周壁部６ｃは、主板側壁部６ｂの先端縁から半径方向外側に向かって延びている。主板周壁部６ｃの軸方向に沿って見たときの形状は、環状である。

【0025】

主板底壁部６ａは、固定部材４の方を向く主板軸端面６ｆを有している。主板軸端面６ｆは、主板６のうち軸方向に沿った一方を向く面である。主板軸端面６ｆには、接触部６ｇと離隔部６ｈとが形成されている。接触部６ｇは、半径方向にシャフト２ａと離れた位置に設けられて固定部材４に接触する。接触部６ｇは、本実施の形態では、環状の平面である。

【0026】

離隔部６ｈは、シャフト２ａから接触部６ｇに亘って設けられて接触部６ｇが固定部材４に接触した状態で固定部材４から離隔する。離隔部６ｈは、主板挿通孔６ｅのうち主板軸端面６ｆに開口した部分の縁から接触部６ｇとなる平面に亘って設けられている。離隔部６ｈは、接触部６ｇよりも軸方向に沿った他方に位置する。離隔部６ｈは、接触部６ｇよりも筐体２ｂから離隔する側に位置している。離隔部６ｈは、本実施の形態では軸方向に沿った一方から他方に向かって凹んだ環状の凹部である。

【0027】

次に、本実施の形態にかかる送風機１の効果について説明する。

【0028】

図２に示される羽根車３がモータ２によって回転する際には、モータ２の電磁振動がシャフト２ａから固定部材４を介して羽根車３の主板６へと伝播し、この電磁振動が羽根車３の固有周波数と一致すると共振を生じて、騒音が発生する。このとき、羽根車３において発生する振動は、主に軸振動の軸方向振動と周方向のねじり振動である。主板６が複数の翼７を保持していること、および、複数の翼７が主板６のうち外周縁に設けられていて主板６のうち外周縁の質量が重いことから、主板６が羽根車３全体の振動に与える影響が大きい。この振動に影響する主板６の、固定部材４と接触する箇所を変えれば、羽根車３の固有周波数を変えることができる。

【0029】

本実施の形態では、主板軸端面６ｆには、半径方向に主板挿通孔６ｅと離れた位置に設けられて固定部材４に接触する接触部６ｇと、主板挿通孔６ｅから接触部６ｇに亘って設けられて接触部６ｇが固定部材４に接触した状態で固定部材４から離隔する離隔部６ｈとが形成されている。これにより、離隔部６ｈの半径方向の寸法を適宜変更して、シャフト２ａの中心軸Ｃから主板６と固定部材４とが接触する箇所までの半径方向の最短距離Ｌを変えることができる。そのため、モータ２の電磁振動が羽根車３へと伝播する箇所を変更して、共振周波数から外れるように羽根車３の固有周波数を変えることができる。例えば、より多くの換気風量を得るためにモータ２の出力を変更した場合のように、送風機１の使用条件が変わる場合には、モータ２の電磁振動の変化に対して、羽根車３の固有周波数を共振周波数から外すことができる。したがって、制振材を用いることなく、送風機１における共振を避けることができるか、あるいは、送風機１における共振を低減させることができる。

【0030】

また、本実施の形態では、シャフト２ａの中心軸Ｃから主板６と固定部材４とが接触する箇所までの半径方向の最短距離Ｌを変えることができるため、羽根車３のうち振動の振幅が大きい領域に、主板６と固定部材４とが接触する箇所を近づけることができる。これにより、羽根車３の振動が卓越することを抑えられる。

【0031】

図５は、比較例にかかる送風機１０を示した断面図であって、図１に示されるＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図に相当する図である。図６は、比較例にかかる羽根車３を示した斜視図である。図５および図６に示すように、比較例にかかる送風機１０では、主板軸端面６ｆに離隔部６ｈがなく、主板軸端面６ｆおよび第１の固定軸端面４ｂが見かけ上は平面となっている。図５に示すように、比較例にかかる送風機１０では、主板６と固定部材４とが接触する箇所が主板軸端面６ｆおよび第１の固定軸端面４ｂの平面度によって変わる。そのため、シャフト２ａの中心軸Ｃから主板６と固定部材４とが接触する箇所までの半径方向の最短距離が明確に定まらない。したがって、主板軸端面６ｆおよび第１の固定軸端面４ｂの平面度によって羽根車３の固有周波数が変わるため、モータ２の電磁振動が羽根車３へと伝播する箇所を意図的に変更して、羽根車３の固有周波数を意図的に変えることは困難である。

【0032】

これに対して、図２に示すように、本実施の形態では、主板軸端面６ｆにおいて接触部６ｇよりも半径方向内側に離隔部６ｈが形成されていることにより、主板６と固定部材４とが接触する箇所の半径方向内側では、主板６と固定部材４とが確実に離れる。そのため、シャフト２ａの中心軸Ｃから主板６と固定部材４とが接触する箇所までの半径方向の最短距離Ｌが明確に定まる。したがって、モータ２の電磁振動が羽根車３へと伝播する箇所を意図的に変更して、羽根車３の固有周波数を意図的に変えることができる。

【0033】

ここで、主板６と固定部材４とが接触する箇所のうち最も半径方向内側に位置する箇所は、シャフト２ａの中心軸Ｃから半径方向外側に十分に離すことが望ましい。具体的には、シャフト２ａの半径をＲとしたときに、Ｌ≧２×Ｒの関係が成り立つようにすることが望ましい。すなわち、主板６と固定部材４とが接触する箇所のうち最も半径方向内側に位置する箇所は、シャフト２ａの中心軸Ｃからシャフト２ａの半径Ｒの２倍以上の位置にあることが望ましい。このようにすることで、羽根車３の固有周波数を確実に変えることができる。

【0034】

なお、主板軸端面６ｆおよび固定部材４のうちいずれか一方には、軸方向と直交する方向である半径方向にシャフト２ａと離れた位置に設けられて主板軸端面６ｆおよび固定部材４のうちいずれか他方に接触する接触部６ｇが形成されていればよい。また、主板軸端面６ｆおよび固定部材４のうちいずれか一方には、シャフト２ａから接触部６ｇに亘って設けられて接触部６ｇが主板軸端面６ｆおよび固定部材４のうちいずれか他方に接触した状態で主板軸端面６ｆおよび固定部材４のうちいずれか他方から離隔する離隔部６ｈが形成されていればよい。

【0035】

実施の形態２．
次に、図７および図８を参照して、実施の形態２にかかる送風機１Ａについて説明する。本実施の形態では、接触部４ｄおよび離隔部４ｅを固定部材４に設けた点が前記した実施の形態１と相違する。なお、実施の形態２では、前記した実施の形態１と重複する部分については、同一符号を付して説明を省略する。図７は、実施の形態２にかかる送風機１Ａを示した斜視図であって、実施の形態２にかかるモータ２および固定部材４を示した斜視図である。図８は、実施の形態２にかかる送風機１Ａを示した断面図であって、図１に示されるＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図に相当する図である。

【0036】

図７に示すように、本実施の形態では、第１の固定軸端面４ｂが固定部材４のうち軸方向に沿った他方を向く面であり、第２の固定軸端面４ｃが固定部材４のうち軸方向に沿った一方を向く面である。第１の固定軸端面４ｂには、複数の接触部４ｄと、離隔部４ｅとが形成されている。図８に示すように、第２の固定軸端面４ｃは、半径方向に延びる平面である。第１の固定軸端面４ｂと第２の固定軸端面４ｃとは、非対称形状である。すなわち、固定部材４の形状は、裏表対称となっていない。

【0037】

図８に示すように、接触部４ｄは、本実施の形態では主板軸端面６ｆに向かって突出する突出部４ｆである。突出部４ｆは、半径方向にシャフト２ａと離れた位置に、かつ、周方向に沿って互いに間隔を空けて設けられている。突出部４ｆは、主板軸端面６ｆ側が凸状となり筐体２ｂ側が凹状となっている。本実施の形態では、固定部材４全体の板厚を変えることなく固定部材４を局所的に折り曲げて突出部４ｆを設けているが、固定部材４を局所的に肉厚にして突出部４ｆを設けてもよい。図７に示すように、突出部４ｆは、軸方向に第１の固定軸端面４ｂから離れるにつれて縮径する円錐台形状に形成されている。突出部４ｆの先端は、半径方向に延びる平面となっている。突出部４ｆの数は、本実施の形態では８個である。８個の突出部４ｆは、中心軸Ｃを中心とした同一円周上に配置されている。

【0038】

図８に示すように、離隔部４ｅは、シャフト２ａから突出部４ｆに亘って設けられている。離隔部４ｅは、突出部４ｆが主板軸端面６ｆに接触した状態で主板軸端面６ｆから離隔する。離隔部４ｅは、本実施の形態では半径方向に延びる平面である。離隔部４ｅは、固定挿通孔４ａのうち第１の固定軸端面４ｂに開口した部分の縁から突出部４ｆに亘って設けられている。固定部材４は、平座金のような金属板に突出部４ｆを設けることで製造されてもよいし、樹脂材料で製造されてもよい。

【0039】

本実施の形態によっても、前記した実施の形態１と同様の効果を奏することができる。本実施の形態では、第１の固定軸端面４ｂには、接触部４ｄと離隔部４ｅとが形成され、第２の固定軸端面４ｃは、半径方向に延びる平面である。これにより、第１の固定軸端面４ｂが主板軸端面６ｆの方を向くように固定部材４をシャフト２ａに取り付けるか、または、第２の固定軸端面４ｃが主板軸端面６ｆの方を向くように固定部材４をシャフト２ａに取り付けるだけで、シャフト２ａの中心軸Ｃから主板６と固定部材４とが接触する箇所までの半径方向の最短距離Ｌを変えることができる。そのため、モータ２の電磁振動が羽根車３へと伝播する箇所を簡易に変更して、羽根車３の固有周波数を簡易に変えることができる。

【0040】

なお、図８では、第１の固定軸端面４ｂが主板軸端面６ｆの方を向くように固定部材４をシャフト２ａに取り付けた場合を図示している。第２の固定軸端面４ｃが主板軸端面６ｆの方を向くように固定部材４をシャフト２ａに取り付けた場合には、第１の固定軸端面４ｂが固定部材４のうち軸方向に沿った一方を向く面となり、第２の固定軸端面４ｃが固定部材４のうち軸方向に沿った他方を向く面となる。

【0041】

固定部材４の半径方向の寸法を大きくすることで、シャフト２ａの中心軸Ｃから主板軸端面６ｆと固定部材４の突出部４ｆとが接触する箇所までの半径方向の最短距離Ｌを半径方向に広げることができる。ただし、送風機１Ａの大型化を抑えながら、羽根車３をケーシング５内にて回転可能とするためには、固定部材４の半径方向の寸法は、複数の翼７よりも半径方向内側に収まる大きさにすることが望ましい。

【0042】

また、主板軸端面６ｆと固定部材４の突出部４ｆとが接触する箇所は、羽根車３が回転する支点となる。したがって、羽根車３の振れを抑えて羽根車３の回転を安定させるためには、主板軸端面６ｆと固定部材４の突出部４ｆとは、互いの平面同士で接触することが望ましい。

【0043】

固定部材４は、図９に示される構成でもよい。図９は、実施の形態２の変形例にかかる固定部材４を示した斜視図である。接触部４ｄは、環状の平面である。接触部４ｄは、半径方向に図８に示されるシャフト２ａと離れた位置に設けられて主板軸端面６ｆに接触する。離隔部４ｅは、シャフト２ａから平面である接触部４ｄに亘って設けられて半径方向外側から内側に向かうほど主板軸端面６ｆから離隔する階段状の段差部である。このようにしても、前記した実施の形態１，２と同様の効果を奏することができる。

【0044】

実施の形態３．
次に、図１０および図１１を参照して、実施の形態３にかかる送風機１Ｂについて説明する。本実施の形態では、接触部６ｇおよび離隔部６ｈの構成が前記した実施の形態１と相違する。なお、実施の形態３では、前記した実施の形態１と重複する部分については、同一符号を付して説明を省略する。図１０は、実施の形態３にかかる送風機１Ｂを示した断面図であって、図１に示されるＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図に相当する図である。図１１は、実施の形態３にかかる羽根車３を示した斜視図である。

【0045】

図１０に示すように、主板軸端面６ｆのうち半径方向の中央部分は、半径方向外側から内側に向かうほど筐体２ｂから離隔する階段状に形成されている。主板軸端面６ｆには、シャフト２ａを中心とした同心円状に配置された複数の環状の平面６１と、隣り合う平面６１同士を繋ぐ段差面６２とが設けられている。なお、本実施の形態では、主板側壁部６ｂおよび主板周壁部６ｃの厚さよりも主板底壁部６ａの厚さを厚くした上で、主板底壁部６ａの厚みを部分的に変えることで複数の平面６１を形成している。

【0046】

複数の平面６１のそれぞれは、半径方向に延びている。平面６１の数は、適宜増減してよいが、本実施の形態では３個である。３個の平面６１を区別する場合には、半径方向外側から内側に向かって順番に、平面６１ａ、平面６１ｂ、平面６１ｃと称する。

【0047】

段差面６２は、軸方向に延びている。段差面６２は、隣り合う平面６１の内周縁と平面６１の外周縁とを繋いでいる。段差面６２の数は、本実施の形態では２個である。段差面６２の数は、平面６１の数によって増減する。２個の段差面６２を区別する場合には、軸方向において筐体２ｂに近い方から順番に、段差面６２ａ、段差面６２ｂと称する。段差面６２ａは、平面６１ａの内周縁と平面６１ｂの外周縁とを繋いでいる。段差面６２ｂは、平面６１ｂの内周縁と平面６１ｃの外周縁とを繋いでいる。段差面６２ｂは、段差面６２ａよりも半径方向内側に位置している。

【0048】

複数の平面６１は、半径方向内側に位置するものほど軸方向に筐体２ｂから離隔している。換言すると、シャフト２ａの中心軸Ｃを法線とし、かつ、筐体２ｂを通過する平面を基準平面Ｓとしたとき、平面６１と基準平面Ｓとの軸方向の距離Ｄは、複数の平面６１のうち半径方向内側に位置するものほど長い。なお、図１０では、平面６１ａと基準平面Ｓとの軸方向の距離Ｄのみを図示している。

【0049】

固定部材４は、本実施の形態では平面６１ａに接触しているが、平面６１ｂに接触していてもよい。すなわち、固定部材４の半径方向の寸法を変えることで、固定部材４を平面６１ａに接触させることが可能であるし、固定部材４を平面６１ｂに接触させることも可能である。

【0050】

固定部材４を平面６１ａに接触させる場合には、平面６１ａが接触部６ｇとなり、主板軸端面６ｆのうち平面６１ａよりも半径方向内側の部分が離隔部６ｈとなる。一方、固定部材４を平面６１ｂに接触させる場合には、平面６１ｂが接触部６ｇとなり、主板軸端面６ｆのうち平面６１ｂよりも半径方向内側の部分が離隔部６ｈとなる。本実施の形態では、複数の平面６１ａ，６１ｂのうち１つが接触部６ｇとなる。

【0051】

本実施の形態によっても、前記した実施の形態１と同様の効果を奏することができる。本実施の形態では、主板軸端面６ｆに設けられた複数の平面６１は、半径方向内側に位置するものほど軸方向に筐体２ｂから離隔しており、複数の平面６１のうち１つが接触部６ｇとなる。これにより、固定部材４の半径方向の寸法を変えることで、シャフト２ａの中心軸Ｃから主板６と固定部材４とが接触する箇所までの半径方向の最短距離Ｌを変えることができる。そのため、モータ２の電磁振動が羽根車３へと伝播する箇所を簡易に変更して、羽根車３の固有周波数を簡易に変えることができる。

【0052】

ここで、図１２および図１３を参照して、本実施の形態の効果についてさらに説明する。図１２は、実施の形態３にかかる送風機１Ｂにおいて、固定部材４の半径方向の寸法を変えた際の羽根車３における軸方向の変形量と固有周波数との関係を示したグラフであって、周波数応答解析によるグラフである。図１３は、実施の形態３にかかる送風機１Ｂにおいて、固定部材４の半径方向の寸法を変えた際の羽根車３における周方向の変形量と固有周波数との関係を示したグラフであって、周波数応答解析によるグラフである。図１２および図１３に示される周波数応答解析は、実施の形態３における羽根車３の半径方向の寸法がφ１８０ｍｍ、羽根車３の軸方向の寸法が１００ｍｍの条件で行った。

【0053】

図１２および図１３に示される結果より、羽根車３は、軸方向に振動する軸振動モードと、周方向にねじれるように振動するねじり振動モードとを併せ持っており、固有周波数時に振幅が大きくなることが分かる。また、固定部材４の半径方向の寸法を変えることで、羽根車３の固有周波数を変えることができることも分かる。

【0054】

本実施の形態では、図１０に示される接触部６ｇとなる平面６１の数を増やすことで、主板６と固定部材４とが接触する箇所を細かく調整することができる。また、接触部６ｇとなる平面６１の数を増やした場合でも、簡易な構造であるため製造コストを抑えることが可能である。また、羽根車３の材料に樹脂材料を用いれば、羽根車３と平面６１とを一体成形で製造することも可能であるため、平面６１の数を増やすことによる製造コストの増加を抑えることが可能である。

【0055】

なお、固定部材４の半径方向の寸法を大きくすることで、シャフト２ａの中心軸Ｃから主板６と固定部材４とが接触する箇所までの半径方向の最短距離Ｌを半径方向に広げることができる。ただし、送風機１Ｂの大型化を抑えながら、羽根車３をケーシング５内で回転可能とするためには、固定部材４の半径方向の寸法と複数の平面６１のそれぞれの半径方向の寸法とは、複数の翼７よりも半径方向内側に収まる大きさにすることが望ましい。

【0056】

複数の平面６１は、図１４および図１５に示される構成でもよい。図１４は、実施の形態３の変形例１にかかる送風機１Ｃを示した断面図であって、図１に示されるＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図に相当する図である。図１５は、実施の形態３の変形例１にかかる羽根車３を示した斜視図である。

【0057】

図１４および図１５に示すように、主板軸端面６ｆには、シャフト２ａを中心とした同心円状に配置された複数の円筒状のリブ６３が設けられている。図１５に示すように、主板軸端面６ｆのうちリブ６３以外の部分は、平面６４となっている。リブ６３は、平面６４よりも筐体２ｂに向かって突出している。リブ６３のうち筐体２ｂの方を向く先端部は、半径方向に延びる平面６１となっている。リブ６３の数は、適宜増減してよいが、本変形例では２個である。２個のリブ６３を区別する場合には、半径方向外側から内側に向かって順番に、リブ６３ａ、リブ６３ｂと称する。複数のリブ６３は、半径方向内側に位置するものほど軸方向に筐体２ｂから離隔している。各リブ６３と基準平面Ｓとの軸方向の距離Ｄは、複数のリブ６３のうち半径方向内側に位置するものほど長い。なお、図１４では、リブ６３ａの平面６１と基準平面Ｓとの軸方向の距離Ｄのみを図示している。

【0058】

固定部材４は、本変形例ではリブ６３ａの平面６１に接触しているが、リブ６３ｂの平面６１に接触していてもよい。すなわち、固定部材４の半径方向の寸法を変えることで、固定部材４をリブ６３ａの平面６１に接触させることが可能であるし、固定部材４をリブ６３ｂの平面６１に接触させることも可能である。

【0059】

固定部材４をリブ６３ａの平面６１に接触させる場合には、リブ６３ａの平面６１が接触部６ｇとなり、主板軸端面６ｆのうちリブ６３ａよりも半径方向内側に位置する部分が離隔部６ｈとなる。一方、固定部材４をリブ６３ｂの平面６１に接触させる場合には、リブ６３ｂの平面６１が接触部６ｇとなり、リブ６３ｂよりも半径方向内側に位置する部分が離隔部６ｈとなる。本変形例では、複数のリブ６３ａ，６３ｂの平面６１のうち１つが接触部６ｇとなる。このようにしても、前記した実施の形態１，２と同様の効果を奏することができる。

【0060】

複数の平面６１は、図１６に示される構成にしてもよい。図１６は、実施の形態３の変形例２にかかる送風機１Ｄを示した断面図であって、図１に示されるＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図に相当する図である。図１６に示されるように、主板６全体の板厚を一定にして、主板６を局所的に折り曲げることで、複数の平面６１を設けてもよい。複数の平面６１は、半径方向内側に位置するものほど軸方向に筐体２ｂから離隔している。

【0061】

実施の形態４．
次に、図１７および図１８を参照して、実施の形態４にかかる送風機１Ｅについて説明する。本実施の形態では、接触部６ｇおよび離隔部６ｈの構成が前記した実施の形態１と相違する。なお、実施の形態４では、前記した実施の形態１と重複する部分については、同一符号を付して説明を省略する。図１７は、実施の形態４にかかる送風機１Ｅを示した断面図であって、図１に示されるＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図に相当する図である。図１８は、実施の形態４にかかる羽根車３を示した斜視図である。

【0062】

図１７および図１８に示すように、主板軸端面６ｆには、シャフト２ａから半径方向に放射状に延びて筐体２ｂに向かって突出する複数のリブ６５が設けられている。図１８に示すように、複数のリブ６５は、周方向に互いに間隔を空けて配置されている。リブ６５の数は、適宜増減してよいが、本実施の形態では６個である。各リブ６５のうち筐体２ｂの方を向く面には、半径方向に沿って配置された複数の矩形状の平面６６と、隣り合う平面６６同士を繋ぐ段差面６７とが設けられている。各リブ６５のうち筐体２ｂの方を向く面の形状は、シャフト２ａの中心軸Ｃを対称軸とする回転対称形状である。すなわち、全てのリブ６５の平面６６の半径方向における位置は、同一である。

【0063】

平面６６は、半径方向に延びている。平面６６の数は、適宜増減してよいが、本実施の形態では３個である。３個の平面６６を区別する場合には、半径方向外側から内側に向かって順番に、平面６６ａ、平面６６ｂ、平面６６ｃと称する。

【0064】

段差面６７は、軸方向に延びている。段差面６７は、隣り合う平面６６の内縁と平面６６の外縁とを繋いでいる。段差面６７の数は、本実施の形態では２個である。段差面６７の数は、平面６６の数によって増減する。２個の段差面６７を区別する場合には、軸方向において筐体２ｂに近い方から順番に、段差面６７ａ、段差面６７ｂと称する。段差面６７ａは、平面６６ａの内縁と平面６６ｂの外縁とを繋いでいる。段差面６７ｂは、平面６６ｂの内縁と平面６６ｃの外縁とを繋いでいる。

【0065】

図１７に示すように、複数の平面６６は、半径方向内側に位置するものほど軸方向に筐体２ｂから離隔している。各平面６６と基準平面Ｓとの軸方向の距離Ｄは、複数の平面６６のうち半径方向内側に位置するものほど長い。なお、図１７では、平面６６ａと基準平面Ｓとの軸方向の距離Ｄのみを図示している。

【0066】

固定部材４は、本実施の形態では平面６６ａに接触しているが、平面６６ｂに接触していてもよい。すなわち、固定部材４の半径方向の寸法を変えることで、固定部材４を平面６６ａに接触させることが可能であるし、固定部材４を平面６６ｂに接触させることも可能である。

【0067】

固定部材４を平面６６ａに接触させる場合には、平面６６ａが接触部６ｇとなり、主板軸端面６ｆのうち平面６６ａよりも半径方向内側の部分が離隔部６ｈとなる。一方、固定部材４を平面６６ｂに接触させる場合には、平面６６ｂが接触部６ｇとなり、主板軸端面６ｆのうち平面６６ｂよりも半径方向内側の部分が離隔部６ｈとなる。本実施の形態では、複数の平面６６ａ，６６ｂのうち１つが接触部６ｇとなる。

【0068】

本実施の形態によっても、前記した実施の形態１，２，３と同様の効果を奏することができる。本実施の形態では、図１７に示すように、主板軸端面６ｆに設けられた複数の平面６６は、半径方向内側に位置するものほど軸方向に筐体２ｂから離隔しており、複数の平面６６のうち１つが接触部６ｇとなる。これにより、固定部材４の半径方向の寸法を変えることで、シャフト２ａの中心軸Ｃから主板６と固定部材４とが接触する箇所までの半径方向の最短距離Ｌを変えることができる。そのため、モータ２の電磁振動が羽根車３へと伝播する箇所を簡易に変更して、羽根車３の固有周波数を簡易に変えることができる。

【0069】

本実施の形態では、主板軸端面６ｆには、シャフト２ａから半径方向に放射状に延びて筐体２ｂに向かって突出する複数のリブ６５が設けられ、各リブ６５のうち筐体２ｂの方を向く面に設けられた複数の平面６６は、半径方向内側に位置するものほど軸方向に筐体２ｂから離隔している。これにより、主板６と固定部材４とが接触する箇所を、半径方向に変更できるだけでなく、周方向においても変更できる。すなわち、シャフト２ａから半径方向に放射状に延びて筐体２ｂに向かって突出する複数のリブ６５が主板軸端面６ｆに設けられることで、周方向において主板６と固定部材４とが断続的に接触する。そのため、羽根車３の固有周波数をさらに細かく変えることができる。

【0070】

本実施の形態では、リブ６５の数を増やしたりリブ６５の幅を変えたりすることで、周方向において主板６と固定部材４とが接触する箇所を細かく調整することができるため、羽根車３の固有周波数をさらに細かく変えることができる。また、リブ６５の数を増やしたりリブ６５の幅を細くしたりした場合でも、簡易な構造であるため製造コストを抑えることが可能である。また、羽根車３の材料に樹脂材料を用いれば、羽根車３とリブ６５とを一体成形で製造することも可能であるため、リブ６５の数を増やしたりリブ６５の幅を細くしたりすることによる製造コストの増加を抑えることが可能である。

【0071】

図１９に示すように、各リブ６５のうち筐体２ｂの方を向く面の形状は、シャフト２ａの中心軸Ｃを中心とする回転非対称形状でもよい。図１９は、実施の形態４の変形例１にかかる羽根車３を示した斜視図である。図１９に示すように、各リブ６５の平面６６の半径方向における位置は、互いに異なっている。図示の例では、リブ６５のうち半径方向の外側部分に平面６６があるリブ６５と、リブ６５のうち半径方向の中央部に平面６６があるリブ６５とが、周方向に交互に配置されている。周方向に隣り合うリブ６５では、平面６６が半径方向にオフセットして設けられている。本変形例では、リブ６５ごとにリブ６５と固定部材４とが接触する箇所を個別に変えることができ、シャフト２ａの中心軸Ｃから主板６と固定部材４とが接触する箇所までの半径方向の最短距離Ｌをリブ６５ごとに変えることができる。

【0072】

主板６は、図２０に示される構成でもよい。図２０は、実施の形態４の変形例２にかかる羽根車３を示した斜視図である。主板側壁部６ｂには、主板側壁部６ｂを半径方向に貫通する開口部６ｉが設けられている。開口部６ｉは、モータ２を空冷するために設けられる。すなわち、吸込口５ｄからケーシング５内に吸い込まれた空気の一部は、開口部６ｉを通じてモータ２に当たることにより、モータ２が冷却される。

【0073】

本変形例では、主板６と固定部材４とが接触する箇所を、半径方向に変更できるだけでなく、周方向においても変更できる。そのため、主板６に開口部６ｉを設けた場合であっても、モータ２の電磁振動が羽根車３へと伝播する箇所を変更して、共振周波数から外れるように羽根車３の固有周波数を変えることができる。したがって、制振材を用いることなく、送風機１における共振を避けることができるか、あるいは、送風機１における共振を低減させることができる。

【0074】

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

【0075】

例えば、前記した各実施の形態にかかる送風機１～１Ｅは、換気用途、空調用途、これら以外の用途で用いられてもよい。

【0076】

前記した各実施の形態では、羽根車３を多翼送風機に適用した場合を例示したが、多翼送風機以外の送風機に適用してもよい。すなわち、羽根車３は、遠心送風機、軸流送風機を問わず、一般の送風機に適用可能である。

【0077】

前記した各実施の形態では、送風機１～１Ｅは、吸込口５ｄを１つ備えた片吸込型であったが、吸込口５ｄを２つ備えた両吸込型であってもよい。

【符号の説明】

【0078】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１０ 送風機、２ モータ、２ａ シャフト、２ｂ 筐体、２ｃ フランジ部、３ 羽根車、４ 固定部材、４ａ 固定挿通孔、４ｂ 第１の固定軸端面、４ｃ 第２の固定軸端面、４ｄ，６ｇ 接触部、４ｅ，６ｈ 離隔部、４ｆ 突出部、５ ケーシング、５ａ ケーシング側壁部、５ｂ ケーシング周壁部、５ｃ 吹出口、５ｄ 吸込口、５ｅ 固定孔、６ 主板、６ａ 主板底壁部、６ｂ 主板側壁部、６ｃ 主板周壁部、６ｄ ボス部、６ｅ 主板挿通孔、６ｆ 主板軸端面、６ｉ 開口部、７ 翼、８ 補強リング、６１，６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６４，６６，６６ａ，６６ｂ，６６ｃ 平面、６２，６２ａ，６２ｂ，６７，６７ａ，６７ｂ 段差面、６３，６３ａ，６３ｂ，６５ リブ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】