(57)【要約】【課題】  従来の防振具外筒に送風用ファンを形成するにあたり、新たに生じる様々な問題が解消された送風用ファンの防振具を提供する。【解決手段】  本発明の防振具は、送風用ファンを保持するための外筒を有しその内側に弾性部材を介して内筒が連結される送風用ファンの防振具であり、前記外筒における外周面に送風用ファンの保持領域を設け、前記保持領域は、外筒の端部に設けた鍔部であり、前記鍔部の外周面が一つ以上の傾斜面と前記傾斜面よりも窪んだ一つ以上の窪み部とから構成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風用ファンを保持するための外筒を有しその内側に弾性部材を介して内筒が連結される送風用ファンの防振具であって、
前記外筒における外周面に送風用ファンの保持領域を設け、
前記保持領域は、外筒の端部に設けた鍔部であり、
前記鍔部の外周面が一つ以上の傾斜面と前記傾斜面よりも窪んだ一つ以上の窪み部とから構成されることを特徴とする送風用ファンの防振具。
【請求項２】
前記鍔部は、防振具の軸方向に対して垂直な両側の面にリング状の凹部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の送風用ファンの防振具。
【請求項３】
前記傾斜面と前記窪み部が前記鍔部の外周に亘り交互に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の送風用ファンの防振具。
【請求項４】
前記外筒の端部のうちの少なくとも一方が、前記弾性部材よりも突出した突出部位としてなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の送風用ファンの防振具。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の防振具と、この防振具の外筒における前記鍔部に保持される送風用ファンとを有することを特徴とする送風用ファン構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆる、エアコン（エアコンディショナー）等の空調装置やエレクトロニクス機器等に装備される送風用ファンの防振具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
送風用ファン構造体としては、モータからの電磁振動が送風用ファン全体に伝播されることの防止や、製造上の工数の削減及び材料費の低減による低コスト化、軽量化、リサイクル性の向上等を目的として、図５に示すように、熱可塑性樹脂からなる外筒５１と内筒５２とを、熱可塑性エラストマーからなる弾性部材５３で連結したオール樹脂製の防振具５０をインサート部品として用い、これに送風用ファンを射出成形してなるものが知られている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００３】
更に詳細には、同図に示すように、防振具５０を可動型Ｄ１にインサートした後、この可動型Ｄ１を固定型Ｄ２方向に移動させて型締めし、可動型Ｄ１と固定型Ｄ２との相互間に形成されたキャビティＣ４内にゲートＧを通して熱可塑性樹脂を矢印ｍに示すように射出することにより、防振具５０を備える送風用ファン構造体が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−５６４９２号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、送風用ファン構造体の形成にあたり、防振具５０の外筒５１（特に、周壁５１ａ）には、同図矢印で示すように、高い充填圧（２００〜４００ｋｇ／ｃｍ２）と、高い温度（２００〜３００℃）とが加わることになる。この場合、可動型Ｄ１内で防振具５０の外筒５１に変形、傾き、芯ずれ等を生じると、可動型Ｄ１から取り出した送風用ファン構造体にも、内筒５２の偏心等に伴うアンバランスが生じ、振動や異音を発生する虞がある。
【０００６】
これを解決する手段としては、外筒５１の剛性を高めるべく、外筒５１の肉厚を厚くすることが考えられるが、樹脂使用量が増えることで、材料コストの面で改善の余地がある。
【０００７】
一方、外筒５１の成形にあたり、使用される樹脂を選択して充填温度や充填圧に起因した外筒５１への影響を抑えることも考えられるが、この場合、曲げ強度や引張り強度等の強度、曲げ弾性率等の剛性、熱変形温度等の耐熱性などに代表される諸物性を含めて樹脂を選択する必要があることから、材料コスト面で改善の余地がある。
【０００８】
加えて、外筒５１を厚肉化すれば、金型内での冷却に時間を要するため、１個当たりの成形サイクルが長くなることで、作業能率が悪くなると共に、これに起因する製造コストとの面で改善の余地がある。
【０００９】
また、単一の部品を厚肉に射出成形しようとすると、その厚さが厚くなればなる程、冷却時に各部位で生じる樹脂収縮が大きくなるため、外筒５１に反りやヒケを生じさせる虞があり、品質面で改善の余地がある。
【００１０】
また、こうした問題に配慮して、好適な製造条件を定めても、製造条件のバラツキ等により、歩留りが悪化することが予想されることから、その分、検査項目も増やす必要があり、製造管理に費やす費用に改善の余地がある。
【００１１】
これに対し、従来の防振具５０は、外筒５１における一方の軸方向端部にフランジ５１ｂを設けることで、結果的に外筒５１全体の剛性を高めているが、フランジ５１ｂが大径化すれば、材料コスト面で改善の余地を残す。
【００１２】
また、外筒５１にフランジ５１ｂを設ける場合、１個の金型当たりの成形個数が減少するので、多数個取りを目的とした成形には不利であり、改善の余地がある。
【００１３】
また、外筒５１に高温の高い圧力が加わるという問題は、送風用ファン構造体の成形時のみに起きるのではなく、外筒５１と内筒５２とを弾性部材５３で連結するとき、例えば、弾性部材５３を合成ゴムで加硫成形するときや、弾性部材５３をエラストマーで射出成形するときにおいても起こり得る問題である。
【００１４】
即ち、図５に示す従来の防振具では、防振具の外筒に高温高圧が加わることで起きる様々な問題を解消するにあたり、コストの上昇、作業能率の悪化や製品品質のバラツキを生じ、また、これらを抑制するにあたっては、製造管理が煩雑でこの管理にも限界があり、更に、従来の技術では、多数個取りを目的とした成形には不利であるところから、本発明の目的とするところは、こうした課題を解決した送風用ファンの防振具及び、それを備えた送風用ファン構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するための第１発明の送風用ファンの防振具は、送風用ファンを保持するための外筒を有しその内側に弾性部材を介して内筒が連結される送風用ファンの防振具であって、前記外筒における外周面に送風用ファンの保持領域を設け、前記保持領域は、外筒の端部に設けた鍔部であり、前記鍔部の外周面が一つ以上の傾斜面と前記傾斜面よりも窪んだ一つ以上の窪み部とから構成されることを特徴とする送風用ファンの防振具。
【００１６】
第１発明によれば、以下の効果が発現する。前記外筒における外周面のうち送風用ファンの保持領域としてその外周面の端部に鍔部を設けている。その鍔部が、一つ以上の傾斜面と前記傾斜面よりも窪んだ一つ以上の窪み部とから構成されている。保持領域である鍔部の外周面は、一部傾斜面となっており成形時に保持領域が受ける樹脂圧による防振具を変形させる力は低減する。
また防振具の保持領域である鍔部は傾斜面だけでなく傾斜面よりも窪んだ窪み部を備えている。従って成形時に樹脂が窪み部に充填されるので、防振具を送風ファンと一体成形する際の樹脂圧により力を減少させる目的で保持領域である鍔部の外周面の面積を少なくしても、送風ファンの駆動モータの回転力を送風ファンに確実に伝達することができる。
さらに、本発明である防振具によれば、外筒を厚肉化し、又は、外筒にフランジを設けることなく、外筒に高温・高圧が加わることで生じる変形を抑えることもできる。
【００１７】
第２発明の送風用ファンの防振具は、第１発明において、前記鍔部は、防振具の軸方向に対して垂直な両側の面にリング状の凹部を設けたことを特徴とする。
【００１８】
第２発明によれば以下の効果が発現する。保持領域としての鍔部の防振具の軸方向に対して垂直な両側の面に対してリング状に凹部を設けている。送風ファン成形用の固定用金型および可動用金型にこの凹部に嵌り込むリング状の突条を設けているので、鍔部の外周面に樹脂圧が加えられても金型の突条部が樹脂圧による力に対抗し防振具の変形を防止することができる。
【００１９】
第３発明の送風ファンの防振具は、第1発明または第2発明において、前記傾斜面と前記窪み部が前記鍔部の外周に亘り交互に配置されていることを特徴とする。
【００２０】
第３発明によれば、防振具の保持領域は傾斜面と傾斜面よりも窪んだ窪み部を交互に配置しているので、防振具を送風ファンと一体成形する際の樹脂圧により力を減少させる目的で鍔部の外周面の面積を少なくしても、成形時に樹脂が窪み部に充填されるので、送風ファンの駆動モータの回転力を送風ファンにさらに確実に伝達することができる。
【００２１】
第４発明の送風ファンの防振具は、第1発明から第３発明のいずれか１つにおいて、前記外筒の端部のうちの少なくとも一方が、前記弾性部材よりも突出した突出部位であることを特徴としている。
【００２２】
第４発明によれば、本発明である防振具において、外筒の端部のうちの少なくとも一方を、前記弾性部材よりも突出した突出部位とすれば、この突出部位を、成形型に対する位置決め用及び保持用の部位として利用できるため、外筒に対して高温・高圧が加わることで生じる変形を、より効果的に抑えることができる。このため、こうした防振具を用いて成形した送風用ファン構造体は、その防振機能がより良い状態に維持される。
【００２３】
上記課題を解決するための第５発明の送風用ファン構造体は、第１発明から第４発明のいずれかの防振具と、この防振具の外筒における前記鍔部に保持される送風用ファンとを有することを特徴とする。
【００２４】
第５発明によれば、以下の効果が発現する。本発明の上記防振具を用いて、防振具と送風用ファンとを有する送風用ファン構造体を一体に成形した場合、防振具における外筒の変形が抑えられたことで、防振具が変形し、又は、偏心することによって防振機能が損なわれるようなことがない。従って、本発明である送風用ファン構造体によれば、外筒を厚肉化し、又は、外筒にフランジを設けることなく、防振機能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、本発明である防振具の一形態である防振具１０をその一方の端面から示す斜視図、防振具１０の断面図及び防振具１０をその他方の端面から示す斜視図である。（ｄ）と（ｅ）は、防振具１０の鍔部の拡大図である。
【図２】図１の防振具を用いたターボファンを一体に成形した本発明の一形態であるターボファン構造体を防振具外筒の小径側端面（鍔部と反対側）から示す斜視図である。
【図３】図２のターボファン構造体を成形するにあたり、図１の防振具を可動型に取り付ける直前の状態を拡大して示す要部断面図である。
【図４】図３の状態の後、可動型と固定型とを型締めした状態を拡大して示す要部断面図である。
【図５】従来型の防振具５０を可動型に取り付け、可動型と固定型とを型締めした状態を拡大して示す要部断面図である。
【図６】従来型の防振具６０を可動型に取り付け、可動型と固定型とを型締めした状態を拡大して示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照して、本発明の形態を詳細に説明する。
【００２７】
図１（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、本発明である防振具の一形態である防振具１０をその一方の端面から示す斜視図、防振具１０の断面図及び防振具１０をその他方の端面から示す斜視図である。また図１（ｄ）は、鍔部Ｓの外周面が傾斜面Ｔである部分の拡大断面図である。さらに図１（ｅ）は、鍔部Ｓの外周面が窪み部Ｋである部分の拡大断面図である。
【００２８】
符号１１は、熱可塑性樹脂を用いて射出成形してなる外筒である。外筒１１は、図示のように、その外周面の端部に鍔部Ｓが形成されている。
【００２９】
鍔部Ｓは、図１（ｂ）の拡大図に示すように、軸Ｏ方向に対して直交する垂直な面ｆ１に対してリング状の凹部Ｍと、軸Ｏ方向に対して直交する垂直な面ｆ２に対してリング状の凹部Ｎが設けられている。また外筒１１の外周面は、外径の大きい大径側領域面ｆ３と、小径側領域面ｆ４から構成されている。大径側領域面ｆ３は、鍔部Ｓの外周面に相当する、この凹部Ｍと凹部Ｎは、後述する金型の一部がここに入り込む機能を有する。この鍔部Ｓの位置は、外筒の軸Ｏ方向のどの場所に設けるかは限定されないが、外筒の端部付近に設けることが望ましい。
【００３０】
また鍔部Ｓは、図１（ｃ）に示すように、その外周部は、傾斜面Ｔと傾斜面より窪んだ窪み部Ｋが交互に配置されている。この防振具の傾斜面Ｔと窪み部Ｋが、送風ファンの成形用樹脂と一体化される部分である。
【００３１】
符号１２は、熱可塑性樹脂を用いて射出成形してなる内筒である。内筒１２は、弾性部材１３を介して外筒１１の内側に連結され、その内側に、モータ等に繋がる回転シャフトが接続される嵌合孔１０ａを有する。
【００３２】
弾性部材１３は、外筒１１と内筒１２とを同一の成形用金型（本発明の防振具の成形用金型）にインサートし、熱可塑性エラストマーや加硫ゴム等を主原料として成形される。
【００３３】
なお、本形態に係る外筒１１では、外筒１１の内周面ｆ５は、外筒１１の「大径側端面」ｅ１側に段差部Ｌ１が設けられている。また内周面ｆ５の「小径側端面」ｅ２側に段差部Ｌ２が設けられている。外筒１１の内周面形状は、これに限ることなく、例えば、大径側領域面ｆ３の肉厚と、小径側領域面ｆ４の肉厚とが異なる傾斜面形状とすることもができる。
【００３４】
また、外筒１１は、図１（ｂ）に示すように、鍔部Ｓと反対側の端部が、弾性部材１３よりも突出した突出部位Ｐとなっている。
【００３５】
図２は、図１の防振具１０を用いてターボファン２０を一体に成形した本発明の一形態の説明図である。ターボファン構造体１を防振具外筒１１の鍔部Ｓ（図１参照）と反対側から示す斜視図である。防振具外筒１１は、ターボファン２０の主板２１のハブ２２と一体成形される。
【００３６】
タ−ボファンの主板２１は、図２に示すように、その中央部にモータを覆うように形成された凸形状のハブ２２と、ハブ２２の中心部にモータのシャフトが高さ方向（図２の上下方向）に挿入されて固定される防振具１０とを有している。また主板の周縁部には、図２に示すように、羽根部材２３が複数枚配置され、その複数の羽根部材はシュラウド２４と接続されターボファン２０が構成される。以下、防振具１０が一体成形されたターボファン２０をターボファン構造体１という。
【００３７】
ここで、図３，４はそれぞれ、ターボファン構造体１を成形するにあたり、防振具１０を可動型Ｄ１に取り付ける直前の状態を拡大して示す要部断面図と、その後、可動型Ｄ１と固定型Ｄ２とを型締めした状態を拡大して示す要部断面図である。
【００３８】
符号Ｄ１は、可動型である。可動型Ｄ１には、防振具１０を保持するための凹部Ｄが形成されている。凹部Ｄは、防振具外筒１１の小径側端面ｅ２（鍔部Ｓと反対側）が突き当る面Ｆ３と、最深面Ｆ４と、防振具外筒１１の小径側領域面ｆ４を取り囲む内周面Ｆ２と、防振具の鍔部Ｓのリング状凹部Ｍへ嵌り込む突条部Ｆ１とで形作られ、最深面Ｆ４には、防振具１０の嵌合孔１０ａが貫通するシャフト部Ｄｓが一体に形成されている。Ｆ５は、主板２１の成形面である。
【００３９】
符号Ｄ２は、固定型である。固定型Ｄ２は、図４に示すように、可動型Ｄ１との型締め状態において、その合せ面Ｆ６（主板２１の成形面）及び防振具の鍔部Ｓのリング状凹部Ｎに嵌り込む突条部Ｄｎ及び防振具１０の弾性部材１３の突起ｆ６部が嵌り込む段差部Ｄｒが設けられている。可動型Ｄ１の主板２１の成形面Ｆ５と固定型Ｄ２の合せ面Ｆ６の間がキャビティＣとなる。このキャビティが、主板２１の一部であるハブ２２を成形するためのキャビティＣとなる。なお、図３及び図４において、キャビティＣは主板２１の成形部分の一部を示している。
【００４０】
即ち、防振具１０を用いてターボファン構造体１を成形するにあたっては、先ず図３に示すように、可動型Ｄ１の凹部Ｄに、シャフト部Ｄｓに沿って防振具１０をインサートする。この時、防振具１０の鍔部Ｓのリング状凹部Ｍは金型の突条部Ｆ１にはめ込まれる。その次に、可動型Ｄ１を固定型Ｄ２に移動させて型締めする。
【００４１】
このとき、可動型Ｄ１にインサートされた防振具１０は、固定型Ｄ２のシャフト部Ｄｓにより案内される。さらに防振具１０の鍔部Ｓのリング状凹部Ｎに金型の突条部Ｄｎが嵌り込む。また同時に防振具１０の弾性部材の突起部ｆ６に段差部Ｄｒが嵌り込む。可動型Ｄ１と固定型Ｄ２との型締め後は、固定型Ｄ２のゲートＧから熱可塑性樹脂が圧送され、この熱可塑性樹脂が、可動型Ｄ１と固定型Ｄ２との間に形成されたキャビティ内に矢印ｍの方向に充填される。
【００４２】
このとき、可動型Ｄ１の突条部Ｆ１が防振具の鍔部Ｓのリング状凹部Ｍと密着しており、更に固定型Ｄ２の突条部Ｄｎが鍔部Ｓのリング状凹部Ｎと密着しているので、図４に示すように、熱可塑性樹脂は、防振具外筒１１の鍔部Ｓ(図３参照)を樹脂が包むように一体化されターボファン構造体１が成形される。
【００４３】
要するに、本発明に従う防振具１０は、防振具外筒１１における外周面の端部に鍔部Ｓを形成し、この鍔部に、図１の拡大図（ｄ）と（ｅ）に示すように、軸Ｏ方向に対して直交する垂直な面ｆ１に対してリング状の凹Ｍと、軸Ｏ方向に対して直交する垂直な面ｆ２に対してリング状の凹部Ｎが設けられている。この凹部Ｍに金型の突条部Ｆ１が嵌り込み、さらに凹部Ｎに金型の突条部Ｄｎが嵌り込む構成となっている。従って防振具をターボファン２０に一体成形するために用いられる領域の面積を、鍔部Ｓの傾斜面Ｔと窪部Ｋとし、従来より格段に小さくすることができる。これにより、成形時の樹脂圧の受圧面積を外筒１１の鍔部Ｓの外周面が樹脂圧により受ける力が格段に小さくすることができる。
【００４４】
従って、本形態の防振具１０によれば、防振具外筒１１を厚肉化し、又は、防振具外筒１１にフランジを設けることなく、防振具外筒１１に高温・高圧が加わることで生じる変形を抑えることができる。
【００４５】
また、この防振具１０を用いて、タ−ボファン構造体１を成形した場合、防振具外筒１１の変形が抑えられたことで、防振具１０が変形し、又は、偏心することによって防振機能が損なわれることがない。従って、ターボファン構造体１によれば、防振具外筒１１を厚肉化し、又は、防振具外筒１１にフランジを設けることなく、防振機能を維持することができる。
【００４６】
これに対し、従来の防振具６０を使用してターボファン２０を一体成形することも可能である。図６の防振具６０は、外筒６１、内筒６２及び弾性部材６３から構成されている。しかし図６に示すように防振具の外筒６１の鍔部６４は、成形時に樹脂と接触する保持領域が広く樹脂圧により大きな力を受け変形しやすい構成となっている。このように従来の防振具６０の保持領域の面積が大きい理由は、ターボファンが駆動する際の防振具とファン本体との保持を確実にするためである。しかし保持領域の面積が大きいので、成形時の防振具が樹脂圧により大きな力を受け変形する。このため成形条件を決定することが難しいという問題があった。
【００４７】
一方、本発明の防振具１０では、成形時に受ける樹脂圧により防振具の変形を防止するために、鍔部Ｓの小面積の外周部分のみで樹脂圧を受ける構成とした。また鍔部Ｓの外周部分の面積が小さく、樹脂圧により受ける力は少ない。従って、ファン本体との保持能力を向上させるために、鍔部Ｓの形状を工夫し、鍔部Ｓの外周部分に、傾斜面Ｔと窪部Ｋを交互に配置し、また鍔部Ｓにリング状凹部Ｍと凹部Ｎを設けて綱部Ｓを樹脂にて包みこむようにファン本体と一体化するような構成を採用した。
【００４８】
なお、本発明によれば、防振具の外筒が熱可塑性樹脂等の合成樹脂からなる場合に特に有効であるが、防振具の外筒がアルミ合金等の金属からなる場合にも適用できる。  
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明である防振具は、軸流ファンや遠心ファンに限らず、斜流ファンや横流れファン（クロスフローファン）等の送風用ファンにも適用し、送風用ファン構造体とすることができる。
【符号の説明】
【００５０】
１      プロペラファン構造体（送風用ファン構造体）
１０    防振具（本発明品）
１０ａ  シャフト嵌合孔
１１    外筒
１２    内筒
１３    弾性部材
２０    ターボファン（本発明に係る送風用ファン）
２１    主板
２２    ハブ
２３    羽根
２４    シュラウド
５０    防振具（従来品）
５１    外筒
５１ａ  周壁
５１ｂ  フランジ
５２    内筒
５３    弾性部材
６０    防振具（従来品）
Ｄ      可動型側凹部
Ｄ１ 
可動型
Ｄ２ 
固定型
Ｄｎ    突条部（リング状）
Ｄｒ    段差部（リング状）
ｅ１    大径側軸方向端面（外筒）
ｅ２    小径側軸方向端面（外筒）
ｆ１    垂直面（鍔部）
ｆ２    垂直面（鍔部）
ｆ３    外筒外周の大径側領域面（鍔部Ｓ）
ｆ４    外筒外周の小径側領域面
ｆ５    外筒部内周面
ｆ６    弾性部材の突起部
Ｃ      キャビティ
Ｆ１    突状部（リング状）
Ｆ２    内周面
Ｆ３    突当面
Ｆ４    最深面
Ｆ５    可動型成形面
Ｆ６    固定型側合せ面
Ｇ      ゲート
Ｋ      窪み部
Ｌ１、Ｌ２    段差部
Ｍ      凹部
Ｎ      凹部
Ｏ      軸（軸心）
Ｐ      突出部位
Ｓ      鍔部
Ｔ      傾斜面
【図１】
2014238037.tif 000003
【図２】
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【図３】
2014238037.tif 000005
【図４】
2014238037.tif 000006
【図５】
2014238037.tif 000007
【図６】
2014238037.tif 000008