(57)【要約】【課題】送風機において製造工程及び製造コストを増加させることなく、ファンの軸方向への移動を規制して駆動源に対する接触を防止する。【解決手段】送風機１０は、駆動源１４の回転軸１８が圧入されると共にファン１６に対して係合されるキャップ２０を有し、このキャップ２０は、前記回転軸１８の圧入される第２圧入孔６２と、該第２圧入孔６２へ圧入された前記回転軸１８の端部が突き当たる頂部５８と、前記ファン１６を前記回転軸１８の軸方向に係止する爪部６６とを備えている。【選択図】図３
2020033890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源と、該駆動源の回転軸に連結され回転して送風するファンとを備えた送風機において、
前記回転軸が圧入されると共に前記駆動源に対して軸方向反対側で前記ファンと係合される回転防止部材を有し、
前記回転防止部材は、前記回転軸の圧入される圧入孔と、
該圧入孔に挿入された前記回転軸の突き当たる突当部と、
前記回転軸の軸方向に前記ファンを係止する係止部と、
を備える、送風機。
【請求項２】
請求項１記載の送風機において、
前記回転防止部材は、前記ファン側から前記回転軸の軸方向に沿った前記駆動源側へと延在する延在部を備え、
前記ファンは、前記延在部が挿入される挿入孔を備え、
前記延在部の先端には、前記ファンに対して係止される前記係止部を備える、送風機。
【請求項３】
請求項２記載の送風機において、
前記延在部は、前記回転軸の周方向に複数に分割されて形成される、送風機。
【請求項４】
請求項３記載の送風機において、
前記回転防止部材は、前記圧入孔を有した内筒部と、
前記内筒部の径方向外側に形成される外筒部と、
前記内筒部と前記外筒部とを連結する架橋部と、
を備え、
前記係止部は、前記回転防止部材を前記回転軸の挿入方向反対側から見た際に、前記内筒部、前記外筒部、前記架橋部に囲まれた空間内に突出するように形成される、送風機。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の送風機において、
前記突当部は、前記圧入孔に対して前記回転軸の挿入方向とは反対側となる端部に形成される、送風機。
【請求項６】
駆動源の回転軸が圧入される圧入孔と、
該圧入孔に挿入された前記回転軸の突き当たる突当部と、
前記回転軸が挿入される側へと延在する延在部と、
を備え、
前記延在部に爪状の係止部を備える、送風機に用いられる回転防止部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源の駆動作用下にファンを回転させ、内部へ吸い込んだ空気を外部へと送出する送風機及び該送風機に用いられる回転防止部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両用空調装置において、内気又は外気を取り込むファンと、該ファンを回転させるモータと、前記ファンを囲繞するケーシングとから構成される送風機が用いられている。
【０００３】
このような送風機では、モータの回転軸に対してファンを固定しているが、前記ファンの回転中において前記回転軸の軸方向に沿って該ファンがモータ側へと移動してしまい、該モータを収容するハウジングと接触することで前記ファンの回転が阻害されてしまうことがある。
【０００４】
そこで、上述したような課題を解決するために、特許文献１に開示された送風機では、モータのシャフトに対して、先端側に断面Ｄ形状のＤ軸部を形成し、該Ｄ軸部と隣接するように断面円形状の丸軸部を形成することで軸方向に段状とし、同様に、ファンのボス部に対して丸軸部に対応した丸穴部とＤ軸部に対応したＤ穴部とを軸方向に形成している。
【０００５】
そして、ファンの丸穴部にシャフトの丸軸部が挿入され、該丸穴部の先端側となるＤ穴部に前記Ｄ軸部が挿入され、両者の境となる段付部位においてファンとシャフトとが係合されることで、前記シャフトに沿った前記ファンのモータ側への移動を防止している。
【０００６】
また、特許文献２の送風機では、モータの回転軸が断面円形の丸棒からなり、該モータの収納されるハウジング内において前記回転軸がラジアルベアリングを介して回転自在に支持されると共に、前記ハウジングの上方に配置される樹脂材からなるファンの挿入穴へ回転軸が圧入される。また、モータのラジアルベアリングに臨むファンの下端部には、前記モータ側に向かって突出したストッパが形成されている。
【０００７】
そして、何らかの理由でファンが回転軸に沿ってモータ側へと移動した場合、該ファンに設けられたストッパが、ラジアルベアリングの内輪に当接することで、さらなる下方への移動が規制され、前記モータ及びハウジングに対する前記ファンの接触を防止する構成としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−０６５４９５号公報
【特許文献２】特開２００３−３４３４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した特許文献１の送風機では、断面円形状の金属製からなるシャフトに対してＤ軸部を切削加工によって形成する必要があるため、その製造工程が増加すると同時に製造コストが増加してしまうという問題がある。
【００１０】
一方、特許文献２の送風機では、ファンがモータ側へと移動してストッパがラジアルベアリングへと当接した際、前記ファンから付与される押圧力によって前記ラジアルベアリングが回転軸に対して傾斜してしまい、該ラジアルベアリングに支持された回転軸が回転する際に異音が生じたり回転バランスの悪化等が生じる懸念がある。
【００１１】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、製造工程及び製造コストを増加させることなく、ファンの軸方向への移動を規制して駆動源に対する接触を防止することが可能な送風機及び該送風機に用いられる回転防止部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の目的を達成するために、本発明の態様は、駆動源と、駆動源の回転軸に連結され回転して送風するファンとを備えた送風機において、
回転軸が圧入されると共に駆動源に対して軸方向反対側でファンと係合される回転防止部材を有し、
回転防止部材は、回転軸の圧入される圧入孔と、
圧入孔に挿入された回転軸の突き当たる突当部と、
回転軸の軸方向にファンを係止する係止部と、
を備える。
【００１３】
本発明によれば、送風機を構成する回転防止部材には、駆動源の回転軸が圧入される圧入孔と、圧入孔に挿入された回転軸の突き当たる突当部と、回転軸の軸方向にファンを係止する係止部とを備えている。そして、何らかの理由で駆動源に連結されたファンが回転軸に沿って駆動源側へと移動しようとした場合、回転防止部材の係止部によってファンが係止され、さらに、回転軸の端部に回転防止部材の突当部が突き当たることで、回転防止部材及びファンの駆動源側への移動が規制されると共に、ファンに対する回転防止部材の脱抜も防止される。
【００１４】
その結果、駆動源の回転軸に対して加工を行うことなく、ファンと回転軸とを互いに回転することがないように連結できるため、送風機の製造工程及び製造コストが増加してしまうことがなく、しかも、ファンの駆動源側への移動を防止することで両者の接触を確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１６】
すなわち、送風機において、駆動源の回転軸とファンとを回転防止部材を介して連結する際、回転防止部材の係止部によってファンが回転軸の軸方向に係止されると共に、回転軸の端部に回転防止部材の突当部が突き当たることで、回転防止部材及びファンの駆動源側への移動が確実に規制され、ファンに対する回転防止部材の脱抜も防止される。その結果、駆動源の回転軸に対して加工を行うことなく、ファンと回転軸とを互いに回転することがないように連結することができるため、送風機の製造工程及び製造コストが増加してしまうことがなく、しかも、ファンの駆動源側への移動を防止することで両者の接触を確実に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る送風機の全体断面図である。
【図２】図１の送風機におけるキャップ近傍を示す拡大斜視図である。
【図３】図３Ａは、図１におけるファンのボス部及びキャップ近傍の拡大断面図であり、図３Ｂは、図２のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線に沿った断面図である。
【図４】図４Ａは、図１の送風機におけるファンのボス部とキャップとを分解して展開した分解斜視図であり、図４Ｂは、図２に示すキャップを上方から見た平面図であり、図４Ｃは、変形例に係るキャップを上方から見た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る送風機及び該送風機に用いられる回転防止部材について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る送風機を示す。
【００１９】
この送風機１０は、図１に示されるように、ハウジング１２と、該ハウジング１２の中央に収納されモータ等からなる駆動源１４と、該ハウジング１２の上部に設けられ駆動源１４の駆動作用下に回転するファン１６と、前記駆動源１４の回転軸１８に対して前記ファン１６を固定するキャップ（回転防止部材）２０とを含む。
【００２０】
ハウジング１２は、例えば、樹脂製材料から形成され、有底円筒状のホルダ部２２と、該ホルダ部２２に対して径方向外側に拡径したフランジ部２４とからなり、上下方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に分割可能なアッパーケース２６及びロアケース２８から構成される。
【００２１】
ホルダ部２２は、その内部に駆動源１４が収納され、該駆動源１４及びファン１６と同軸となるように設けられ、一方、フランジ部２４は、例えば、送風機１０の用いられる車両用空調装置の空調ケース等に取り付けられる。
【００２２】
駆動源１４は、例えば、ハウジング１２のホルダ部２２に設けられ、その回転軸１８が上方（矢印Ａ方向）に向かうように設けられ、アッパーケース２６から突出してファン１６に対して連結される。そして、駆動源１４は、図示しないコントローラからの制御信号に基づいて回転軸１８が回転する。
【００２３】
ファン１６は、図１〜図３Ｂに示されるように、ハウジング１２におけるアッパーケース２６に臨むように設けられ、周方向に沿って等間隔離間した複数のブレード３０と、該ブレード３０の上端部に設けられた環状のシュラウド３２と、前記ブレード３０の下端から中心に向かって略円錐状に上方へと膨出したコーン部３４とを備える。
【００２４】
そして、コーン部３４の中央は、ファン１６の軸線と同軸上に配置され、上下方向に突出したボス部３６が形成される。
【００２５】
ボス部３６は、コーン部３４の中央に対して上下方向（矢印Ａ、Ｂ方向）へと突出した複数のガイド部３８と、該ガイド部３８の中心を軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って貫通した貫通孔４０と、該貫通孔４０の下端部に形成され回転軸１８の圧入される第１圧入孔（圧入孔）４１と、該第１圧入孔４１の外周側に窪んで形成された複数の挿入孔４２とを有する。
【００２６】
ガイド部３８は、例えば、断面円弧状に形成され、コーン部３４の中央において周方向に沿って互いに等間隔離間するように４つ設けられ、ボス部３６の軸方向に沿って上方及び下方へと所定高さで形成される。なお、各ガイド部３８は、ボス部３６において貫通孔４０を中心とした同一円周上にそれぞれ形成されている。
【００２７】
また、ガイド部３８の上端部には、外周側に形成された第１段付部４４と、該第１段付部４４に対して内周側に形成され、さらに上方（矢印Ａ方向）へと突出した第２段付部４６とを有している。すなわち、ガイド部３８の上端部は、第１及び第２段付部４４、４６から軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って段付状に形成されている。
【００２８】
貫通孔４０は軸方向に沿って一定径で形成され、その内部には後述するキャップ２０の内筒部５０が軸方向に沿って圧入される。
【００２９】
第１圧入孔４１は、貫通孔４０の下端部近傍において径方向内側へと突出した小径で形成される。
【００３０】
挿入孔４２は、例えば、貫通孔４０の周方向に沿って断面円弧状に形成され、ガイド部３８に対して径方向内側となる位置にそれぞれ略同一形状となるように設けられる。すなわち、挿入孔４２は、ガイド部３８と同数となる４つ設けられ、ボス部３６において第１圧入孔４１と各ガイド部３８との間にそれぞれ開口している。また、各挿入孔４２は、ボス部３６において貫通孔４０を中心とした同一円周上となる位置にそれぞれ形成されている。
【００３１】
なお、挿入孔４２は、上述したように第１圧入孔４１側に開口した凹状に形成される場合に限定されるものではなく、前記第１圧入孔４１に対して非連通に開口した孔状に形成されていてもよい。
【００３２】
一方、ガイド部３８の下端部３８ａは、ファン１６のコーン部３４に対して下方（矢印Ｂ方向）へと突出するように円筒状に形成されている。
【００３３】
キャップ２０は、図１〜図４Ｂに示されるように、例えば、樹脂製材料から円筒状に形成され、最も外側に形成された外筒部４８と、該外筒部４８の内周側に形成された内筒部５０と、前記外筒部４８と前記内筒部５０とを径方向に接続する４本の架橋部５２とを有し、前記外筒部４８と前記内筒部５０とが径方向に所定間隔離間して同軸上となるように一体的に形成される。
【００３４】
外筒部４８は、ファン１６のガイド部３８よりも大径となるように形成され、その外周面が軸方向に沿って略一直線状に形成されると共に、その内側には内筒部５０との間に軸方向に沿って貫通した４つのガイド孔５４が形成される。
【００３５】
このガイド孔５４は、略同一形状で外筒部４８の周方向に沿って互いに等間隔離間するように開口すると共に、前記ガイド部３８の断面形状に対応した断面円弧状に形成される。換言すれば、隣接する２つのガイド孔５４の間には、それぞれ架橋部５２が設けられ前記ガイド孔５４同士が周方向に分離されている。
【００３６】
また、ガイド孔５４の外周径は、ファン１６におけるガイド部３８の外周径と略同等に形成されると共に、その上端部近傍には内周側へと突出した段部５６（図３Ａ参照）が設けられる。すなわち、ガイド孔５４は、その上端部近傍において異なる内周径を有した段付状に形成される。
【００３７】
そして、キャップ２０がファン１６のボス部３６へと装着される際、各ガイド孔５４にはガイド部３８がそれぞれ挿入されることで、該ガイド部３８が外筒部４８によって覆われる。また、段部５６がガイド部３８の第１段付部４４へと当接すると共に、第２段付部４６が前記段部５６の内周側へ挿通されることで、前記ガイド部３８と前記外筒部４８との軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）への相対移動が規制されて該軸方向に位置決めされる。
【００３８】
内筒部５０は、外筒部４８よりも小径な有底円筒状に形成され、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って略一定径で形成されると共に、内筒部５０の外周径はガイド部３８の内周径よりも小さく形成され、両者の間にガイド孔５４が形成されている。なお、ガイド孔５４は、内筒部５０及び外筒部４８の軸方向に沿って貫通している。
【００３９】
この内筒部５０は、その上端部が前記外筒部４８の上端部と略同一高さに形成され、軸方向に対して略直交した平坦状の頂部（突当部）５８を備えている。この頂部５８は、内筒部５０の軸方向に沿って所定厚さを有した円板状に形成され、その中心に対して径方向外側となる位置に４つの開口部６０が開口している（図２及び図４Ｂ参照）。
【００４０】
開口部６０は、頂部５８の中心から径方向外側に向かって徐々に拡幅した断面略三角形状に形成され、周方向に沿って互いに等間隔離間するように開口すると共に、内部に形成された第２圧入孔６２まで貫通している。
【００４１】
一方、内筒部５０の内部には、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って回転軸１８の圧入される第２圧入孔６２が中心に形成され、該第２圧入孔６２は前記内筒部５０の下端部側（矢印Ｂ方向）で開口し、回転軸１８の外周径よりも若干だけ小さな内周径で形成される。そして、ファン１６のボス部３６に対してキャップ２０が装着される際、第２圧入孔６２が前記ファン１６の第１圧入孔４１と同軸上に配置される。
【００４２】
さらにまた、内筒部５０の下端部には、軸方向下方（矢印Ｂ方向）へと突出した４本の脚部（延在部）６４が形成され、この脚部６４は、内筒部５０の周方向に沿って互いに等間隔離間するように設けられると共に、前記内筒部５０の外周側に形成された４つのガイド孔５４に臨む位置に形成される。すなわち、脚部６４は、内筒部５０の周方向に複数に分割されて形成されている。
【００４３】
この脚部６４の下端部には、外周面に対して径方向外側へと突出した爪部（係止部）６６がそれぞれ形成され、該爪部６６は内筒部５０の上端部側（矢印Ａ方向）に向かって外側への突出量が大きくなる断面略三角形状に形成される。すなわち、爪部６６は、脚部６４を含む内筒部５０の外周面に対して径方向外側へと突出している。
【００４４】
そして、キャップ２０がファン１６のボス部３６へと装着される際、脚部６４がボス部３６の挿入孔４２へと挿入されると共に、爪部６６がガイド部３８の下端部３８ａに対して係合されることで、前記ボス部３６に対してキャップ２０の上方（矢印Ａ方向）への移動が規制される（図３Ａ参照）。
【００４５】
架橋部５２は、外筒部４８の内周面と内筒部５０の外周面とを繋ぐように形成され、前記内筒部５０における開口部６０の外周側に配置されると共に、キャップ２０の周方向に沿って互いに等間隔離間するように４本設けられる。
【００４６】
本発明の実施の形態に係る送風機１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、キャップ２０を介して駆動源１４の回転軸１８とファン１６とを連結する場合について説明する。
【００４７】
先ず、ファン１６におけるボス部３６の第１圧入孔４１へ駆動源１４の回転軸１８を圧入し、該回転軸１８の先端をボス部３６から上方へと突出させた状態とする。
【００４８】
次に、この状態でボス部３６に対して上方からキャップ２０を接近させ、その脚部６４を各挿入孔４２へと挿入すると共に、各ガイド孔５４に対してガイド部３８をそれぞれ挿入していく。
【００４９】
そして、キャップ２０をさらにボス部３６側（矢印Ｂ方向）へと押し込むことで、第２圧入孔６２に対して回転軸１８の先端が圧入され頂部５８に対して突き当てられると共に、ガイド孔５４の段部５６がガイド部３８の第１段付部４４に対して当接し、該段部５６の内側に第２段付部４６が挿入される。これにより、ファン１６のボス部３６に対するキャップ２０の下方（矢印Ｂ方向）への移動が規制され、キャップ２０が所定位置へと位置決めされる。
【００５０】
また、各脚部６４の爪部６６が、ボス部３６におけるガイド部３８の下端部３８ａを乗り越えて係合されることで、前記ボス部３６に対するキャップ２０の上方（矢印Ａ方向）への移動も規制される。
【００５１】
これにより、キャップ２０によってファン１６のボス部３６が覆われ、ファン１６のボス部３６及びキャップ２０の中心に対して駆動源１４の回転軸１８が圧入されると共に、キャップ２０の段部５６がガイド部３８の第１段付部４４へと当接し、且つ、段部５６の内側に第２段付部４６が挿入され、爪部６６がボス部３６のガイド部３８へと係合されることで軸方向への相対移動が規制された状態となる。この結果、ファン１６のボス部３６とキャップ２０とが互いに連結され、それに伴って、駆動源１４の回転軸１８とファン１６とが連結される。
【００５２】
以上のように、本実施の形態では、送風機１０において駆動源１４の回転軸１８とファン１６とを連結するキャップ２０を備え、このキャップ２０は、内筒部５０の中心に形成され駆動源１４の回転軸１８が圧入される第２圧入孔６２と、該内筒部５０の上端部に形成され前記第２圧入孔６２に挿入された回転軸１８の突き当たる頂部５８と、前記頂部５８とは軸方向に沿った反対側に形成され回転軸１８の軸方向においてファン１６に係止される爪部６６とを備えている。
【００５３】
従って、何らかの原因で駆動源１４に連結されたファン１６が回転軸１８に沿って駆動源１４側へ移動しようとした場合でも、ファン１６に対して係合されたキャップ２０の頂部５８が、回転軸１８の端部へと突き当たることで前記ファン１６の前記駆動源１４側（矢印Ｂ方向）への移動が規制され、しかも、前記キャップ２０の爪部６６がファン１６におけるボス部３６のガイド部３８に対して係合されることで、前記ファン１６に対するキャップ２０の脱抜も防止される。
【００５４】
その結果、駆動源１４の回転軸１８に対してファン１６の回転を規制するための加工を行う必要がないため、シャフトを断面Ｄ形状に加工していた従来の送風機と比較し、送風機１０の製造工程及び製造コストを削減することができ、キャップ２０を介して駆動源１４の回転軸１８とファン１６とを確実に連結できると共に、前記ファン１６の駆動源１４側への移動を確実に防止して両者の接触を防止することができる。
【００５５】
また、キャップ２０において、その内筒部５０の下端部から下方（矢印Ｂ方向）へと延在した脚部６４を備え、この脚部６４には、ファン１６に形成された挿入孔４２へと挿入された後、ガイド部３８の下端部３８ａに対して係合される爪部６６を備えているため、前記ガイド部３８に対する爪部６６の係合作用下に、キャップ２０をファン１６のボス部３６に対して係止することで、前記ファン１６に対する前記キャップ２０の脱抜を確実に防止できる。
【００５６】
さらに、脚部６４をキャップ２０の周方向に沿って複数に分割した構成とすることで、前記脚部６４をファン１６の挿入孔４２へと挿入する際、爪部６６がガイド部３８の内周面に摺接しながら移動する際に好適に径方向内側へと弾性変形させることができ、該爪部６６をガイド部３８の下端部３８ａに対して確実に係合させることが可能となる。
【００５７】
さらにまた、キャップ２０は、回転軸１８の圧入される第２圧入孔６２を有した内筒部５０と、該内筒部５０の外周側に形成された外筒部４８と、前記内筒部５０と前記外筒部４８とを連結する架橋部５２とを備え、前記内筒部５０における脚部６４に設けられた爪部６６は、キャップ２０の軸方向から見て、前記外筒部４８、前記内筒部５０及び前記架橋部５２によって囲まれたガイド孔５４内に突出するように形成されている。そのため、樹脂製材料からキャップ２０を成形する際、爪部６６をアンダーカットにならない位置に形成することが可能となる。
【００５８】
またさらに、キャップ２０における頂部５８が、内部に形成された第２圧入孔６２に対して回転軸１８の挿入方向とは反対側となる上端部に形成されているため、前記第２圧入孔６２へ回転軸１８を圧入した際、十分な圧入代を確保できると共に前記回転軸１８がキャップ２０の上端部から突出することがないため、前記キャップ２０を含む送風機１０の軸方向への大型化を抑制することができる。
【００５９】
なお、キャップ２０の頂部５８は、上述したように複数の開口部６０が設けられる場合に限定されるものではなく、例えば、図４Ｃに示されるキャップ８０のように、開口部を有していない平坦状の頂部５８ａとしてもよいし、該頂部５８ａの中心にのみ単一の開口部６０ａを開口させるようにしてもよい。
【００６０】
また、図３Ａに示されるように、キャップ２０における内筒部５０の頂部５８ａ（図３Ａ中、二点鎖線形状）を、外筒部４８の上端部に対して所定高さだけ上方（矢印Ａ方向）へと突出させるようにしてもよい。
【００６１】
なお、本発明に係る送風機及び該送風機に用いられる回転防止部材は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００６２】
１０…送風機                        １４…駆動源
１６…ファン                        １８…回転軸
２０、８０…キャップ                ３６…ボス部
３８…ガイド部                      ４０…貫通孔
４１…第１圧入孔                    ４２…挿入孔
４４…第１段付部                    ４６…第２段付部
４８…外筒部                        ５０…内筒部
５２…架橋部                        ５４…ガイド孔
５８、５８ａ…頂部                  ６２…第２圧入孔
６４…脚部                          ６６…爪部
【図１】
2020033890.tif 000003
【図２】
2020033890.tif 000004
【図３】
2020033890.tif 000005
【図４】
2020033890.tif 000006