(57)【要約】【課題】ベアリングライナ内に圧縮コイルばねが正常な状態に組み付けられ、部品点数を少なくできるともに、ベアリングライナと圧縮コイルばねとの接触を回避できる送風機を提供する。【解決手段】送風機の軸受は、シャフトの一端側のベアリングライナとの間に配置される第１転がり軸受と、シャフトの他端側のベアリングライナとの間に配置される第２転がり軸受と、第１転がり軸受と第２転がり軸受との間に配置される圧縮コイルばねと、を有し、ベアリングライナは、その内周に、第１転がり軸受の外輪が当接され、圧縮コイルばねの一端の第１端部が当接される突出部が形成され、圧縮コイルばねは、その他端の第２端部が第２転がり軸受の外輪に当接され、第１端部および第２端部の間の胴部の外径寸法が第１端部および第２端部の少なくともいずれか一方の外径寸法よりも小さく構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトとベアリングライナの間に定圧予圧構造の軸受を備えた送風機であって、
前記定圧予圧構造の軸受は、
前記シャフトの一端側の前記ベアリングライナとの間にすきま嵌めされ、前記シャフト側に内輪と前記ベアリングライナ側に外輪とを備える第１転がり軸受と、前記シャフトの他端側の前記ベアリングライナとの間にすきま嵌めされ、前記シャフト側に内輪と前記ベアリングライナ側に外輪とを備える第２転がり軸受と、前記第１転がり軸受と前記第２転がり軸受との間に配置される圧縮コイルばねと、を有し、
前記ベアリングライナは、その内周に、前記第１転がり軸受の前記外輪が当接され、前記圧縮コイルばねの一端の第１端部が当接される突出部が形成され、
前記圧縮コイルばねは、その他端の第２端部が前記第２転がり軸受の前記外輪に当接されるともに、前記第１端部および前記第２端部の間の胴部の外径寸法が前記第１端部および前記第２端部の少なくともいずれか一方の外径寸法よりも小さく構成されていることを特徴とする送風機。
【請求項２】
前記圧縮コイルばねは、鼓形のコイルばね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】
前記圧縮コイルばねの前記第２端部の外径寸法は前記第１端部の外径寸法よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の送風機。
【請求項４】
前記圧縮コイルばねは、円錐形のコイルばね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】
前記圧縮コイルばねの第２端部は、その外径寸法が前記第２転がり軸受の前記外輪の外径寸法よりも小さく、内径寸法が前記第２転がり軸受の前記外輪の内径寸法よりも大きいことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の送風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は送風機に係り、特に、シャフトとベアリングライナの間に定圧予圧構造の軸受を備えた送風機に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような送風機の定圧予圧構造の軸受の構成としては、たとえば下記特許文献１、２、３等に開示されたものが知られている。
【０００３】
特許文献１には、図６に示すように、シャフト５０に取り付けられた一対の軸受外輪５１、５２の対向端に、それぞれ、圧縮コイルばね５５の端部の座巻き部と緊密嵌合するための筒状の嵌合部を有するばね座５３、５４が装着され、これらばね座間に前記軸受外輪に定圧予圧を付与する圧縮コイルばね５５が備えられた軸受装置の開示がなされている。
【０００４】
特許文献２には、図７に示すように、シャフト５０に取り付けられた一対の転がり軸受５６、５７のそれぞれの外輪５６Ｂ、５７Ｂの少なくとも他方の転がり軸受に対向する側にシール板５８、５９が設けられ、該シール板の他方の転がり軸受に対向する側又は前記外輪の他方の転がり軸受に対向する側に軸方向の段差部が設けられ、それら段差部が径方向に観て異なる位置に配置され、それぞれの段差部が圧縮コイルばね５５の端部を位置決め固定するばね座として機能させた軸受装置の開示がなされている。
【０００５】
特許文献３には、図８に示すように、内周側に径方向内側へ突出する突出部６０ａが形成されたベアリングライナ６０内に、軸受６１をベアリングライナ６０の下端側内部にすきま嵌めして突出部６０ａの下面に軸受６１の上面を当接させ、圧縮コイルばね５５をベアリングライナ６０の上方から挿入して突出部６０ａの上面に当接させ、さらに軸受６２をベアリングライナ６０の上端側内部にすきま嵌めして圧縮コイルばね５５の上面に当接し、各軸受６１、６２の内輪を連通するシャフト５０をすきま嵌めした後に、シャフト５０の下端に止め輪６３を嵌めることにより、軸受６１、６２を定圧予圧する構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２６２２２１号公報
【特許文献２】特開２００３−２２２１２６号公報
【特許文献３】特開２００９−２４３３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、図６に示す定圧予圧構造の軸受を、図８に示すベアリングライナ６０内に組み込むことを考慮した場合、ベアリングライナ６０の内周面に突出部６０ａがあるため、ベアリングライナ６０内でばね座５３を軸受５１および圧縮コイルばね５５へ嵌合させる必要が生じる。ここで、ベアリングライナ６０内は外部から視認できないため、ばね座５３と軸受５１および／または圧縮コイルばね５５が正常に収まらない状態で組み付けがなされる場合があり、このようになっても、該組み付けの異常を検出できない不都合が生じる。
【０００８】
また、圧縮コイルばね５５の半径方向位置決めをするために筒状の嵌合部を有するばね座５３、５４を要する構成のため、部品点数が多くなってしまうという不都合が生じる。
【０００９】
一方、図７に示す定圧予圧構造の軸受を、図８に示すベアリングライナ６０内に組み込むことを考慮した場合、ベアリングライナ６０内は外部から視認することができないため、圧縮コイルばね５５シール板５８、５９の段差部に正常に収まらない状態で組み付けがなされる場合があり、このようになっても、該組み付けの異常を検出できない不都合が生じる。
【００１０】
そして、図８に示す定圧予圧構造では、圧縮コイルばね５５が一端から他端にかけて外径寸法が略等しい円筒形状となっているため、６１、６２軸受を定圧予圧するための圧縮コイルばね５５を圧縮した状態では、圧縮コイルばね５５に胴曲がりが発生してしまうことになる。圧縮コイルばね５５の外周とベアリングライナ６０の内周との隙間はわずかであるため、圧縮コイルばね５５の胴曲がりは、ベアリングライナ６０の内周と接触した部分を形成することになる。
【００１１】
このことから、回転の際のモータの軸方向の振動や、モータを取り付けた筐体からの振動により、圧縮コイルばね５５が圧縮される方向に軸受６２が振動し、ベアリングライナ６０の内周面と圧縮コイルばね５５との接触部が擦れて騒音が発生する不都合が生じる。特に、ロータを金属で形成した送風機では、ロータの質量が大きくなるため、筐体からの振動によりロータが軸方向に大きく動きやすくなり、前記の騒音が発生し易くなる。
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ベアリングライナ内に圧縮コイルばねが正常な状態に組み付けられ、部品点数を少なくできるともに、ベアリングライナと圧縮コイルばねとの接触を回避できる送風機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、以下の構成によって把握される。
（１）本発明の送風機は、シャフトとベアリングライナの間に定圧予圧構造の軸受を備えた送風機であって、前記定圧予圧構造の軸受は、前記シャフトの一端側の前記ベアリングライナとの間にすきま嵌めされ、前記シャフト側に内輪と前記ベアリングライナ側に外輪とを備える第１転がり軸受と、前記シャフトの他端側の前記ベアリングライナとの間にすきま嵌めされ、前記シャフト側に内輪と前記ベアリングライナ側に外輪とを備える第２転がり軸受と、前記第１転がり軸受と前記第２転がり軸受との間に配置される圧縮コイルばねと、を有し、前記ベアリングライナは、その内周に、前記第１転がり軸受の前記外輪が当接され、前記圧縮コイルばねの一端の第１端部が当接される突出部が形成され、前記圧縮コイルばねは、その他端の第２端部が前記第２転がり軸受の前記外輪に当接されるともに、前記第１端部および前記第２端部の間の胴部の外径寸法が前記第１端部および前記第２端部の少なくともいずれか一方の外径寸法よりも小さく構成されていることを特徴とする。
（２）本発明の送風機は、（１）の構成において、前記圧縮コイルばねは、鼓形のコイルばねであることを特徴とする。
（３）本発明の送風機は、（１）の構成において、前記圧縮コイルばねの前記第２端部の外径寸法は前記第１端部の外径寸法よりも小さいことを特徴とする。
（４）本発明の送風機は、（３）の構成において、前記圧縮コイルばねは、円錐形のコイルばねであることを特徴とする。
（５）本発明の送風機は、（１）ないし（４）のいずれかにおいて、前記圧縮コイルばねの第２端部は、その外径寸法が前記第２転がり軸受の前記外輪の外径寸法よりも小さく、内径寸法が前記第２転がり軸受の前記外輪の内径寸法よりも大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
このように構成した送風機によれば、ベアリングライナ内に圧縮コイルばねが正常な状態に組み付けられ、部品点数を少なくできるともに、ベアリングライナと圧縮コイルばねとの接触を回避できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の送風機の実施形態１における構成を示す断面図である。
【図２】本発明の送風機の主要部品を分解して示した分解図である。
【図３】本発明の送風機の実施形態１の要部を示す構成図で、圧縮コイルばねの近傍を示す断面図である。
【図４】本発明の送風機の実施形態２の要部を示す構成図で、圧縮コイルばねの近傍を示す断面図である。
【図５】本発明の送風機の他の実施形態における構成を示す断面図である。
【図６】特許文献１に開示された転がり軸受の構成を示す断面図である。
【図７】特許文献２に開示された転がり軸受の構成を示す断面図である。
【図８】特許文献３に開示された転がり軸受の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。
（実施形態１）
図１は、本発明の送風機の実施形態１における構成を示す断面図である。図２は、本発明の送風機の主要部品を分解して示した分解図である。
【００１７】
図１において、送風機１０は、たとえば合成樹脂からなる筒状のケーシング１１を有する。該ケーシング１１は、その中心軸を図の上下方向に一致づけて示している。
【００１８】
該ケーシング１１は、内周にベンチュリ部１１ａが形成され、該ケーシング１１の中央部には該ケーシング１１とたとえば一体にモータベース１１ｂが形成されている。
【００１９】
モータベース１１ｂには、図２に示すように、その中央にシャフト１２が、その中心軸を図中上下方向（ケーシング１１の中心軸方向）に一致づけて取り付けられている。また、モータベース１１ｂには、該シャフト１２を中心に位置づけるようにして筒状のステータコア１３が取り付けられ、該ステータコア１３にはコイル１４が巻回されている。
【００２０】
また、前記シャフト１２を挿通させて配置されるベアリングライナ１６があり、このベアリングライナ１６の外周には、かご型回転子２０が取り付けられている。かご型回転子２０にはハブ２１を介して複数の羽根２２が取り付けられている。これら羽根２２は、図示されていないが、シャフト１２の軸方向から観た場合に、ハブ２１から放射状に延在され、それら先端はケーシング１１の前記ベンチュリ部１１ａに近接して配置されている。
【００２１】
ベアリングライナ１６はシャフト１２と同軸に配置され、該シャフト１２の外周と該ベアリングライナ１６の内周との間には空間を有し、この空間には、定圧予圧構造の軸受３０が配置されるようになっている。
【００２２】
定圧予圧構造の軸受３０は、シャフト１２の一端側（図中下側）のベアリングライナ１６との間に配置される第１転がり軸受３１と、シャフト１２の他端側（図中上側）のベアリングライナ１６との間に配置される第２転がり軸受３２と、該第１転がり軸受３１と該第２転がり軸受３２との間に配置される圧縮コイルばね３３と、を有して構成されている。
【００２３】
第１転がり軸受３１は、ボール３１Ｃを介してシャフト１２側に配置される内輪３１Ａとベアリングライナ１６側に配置される外輪３１Ｂとから構成されている。同様に、第２転がり軸受３２は、ボール３２Ｃを介してシャフト１２側に配置される内輪３２Ａとベアリングライナ１６側に配置される外輪３２Ｂとから構成されている。
【００２４】
第１転がり軸受３１は、シャフト１２に挿通され、該シャフト１２の一端側（図中下側）において、該第１転がり軸受３１の内輪３１Ａが該シャフト１２にすきま嵌めされるようになっている。そして、ベアリングライナ１６がシャフト１２に挿通されることによって、該第１転がり軸受３１の外輪３１Ｂが該ベアリングライナ１６にすきま嵌めされるようになっている。
【００２５】
ここで、シャフト１２のモータベース１１ｂへの取付けの根本には止め輪３４が配置され、第１転がり軸受３１の内輪３１Ａは該止め輪３４に当接されるようになっている。
【００２６】
また、ベアリングライナ１６の内周の一部には周方向に沿って突出部１６Ａが形成され、該ベアリングライナ１６がシャフト１２に挿通された状態において、該突出部１６Ａは、前記第１転がり軸受３１の外輪３１Ｂに当接されるようになっている。
【００２７】
圧縮コイルばね３３は、シャフト１２に挿通されベアリングライナ１６内において、第１転がり軸受３１と後述の第２転がり軸受３２との間に配置されるが、該圧縮コイルばね３３の一端部（この明細書において第１端部と称する場合がある）Ｔ１がベアリングライナ１６の前記突出部１６Ａに当接するようになっている。したがって、第１転がり軸受３１は、軸方向において、止め輪３４と突出部１６Ａに挟持されている。なお、図２では突起部１６Ａはベアリングライナ１６と一体となっているが、必ずしも一体である必要はなく、ベアリングライナ１６の内周に別の部品を固定して突起部１６Ａを形成してもよい。たとえば、ベアリングライナ１６の内周に周溝を設け、その周溝にリング状の部材を固定して突起部１６Ａを形成することも可能である。
【００２８】
圧縮コイルばね３３は、その他端部（この明細書において第２端部と称する場合がある）Ｔ２の外径寸法が第１端部Ｔ１の外径寸法とほぼ同じとなっているとともに、第１端部Ｔ１および第２端部Ｔ２の間の胴部３３Ｂの外径寸法が第１端部Ｔ１および第２端部Ｔ２の外径寸法よりも小さく構成されている。図１、図２の場合、圧縮コイルばね３３は、たとえば、中央における外径寸法が最も小さく、第１端部Ｔ１および第２端部Ｔ２に向かうにつれ、該外径寸法がそれぞれ徐々に大きくなる、鼓形のコイルばねとなっている。
【００２９】
シャフト１２に挿通される圧縮コイルばね３３の第２端部Ｔ２は、シャフト１２の他端側（図中上側）のベアリングライナ１６との間に配置される第２転がり軸受３２に当接されるようになっている。
【００３０】
すなわち、第２転がり軸受３２は、その内輪３２Ａおよび外輪３２Ｂが、それぞれ、シャフト１２およびベアリングライナ１６にすきま嵌めされ、前記圧縮コイルばね３３の第２端部Ｔ２は、該第２転がり軸受３２の外輪３２Ｂに当接するようになっている。
【００３１】
これにより、圧縮コイルばね３３は、ベアリングライナ１６の突出部１６Ａおよび第２転がり軸受３２の間において、これら突出部１６Ａおよび第２転がり軸受３２側に付勢力をもたらすように配置されるようになっている。
【００３２】
なお、第２転がり軸受３２の内輪３２Ａは、圧縮コイルばね３３とは反対側のシャフト１２に取り付けた止め輪３５に当接されるようになっている。
【００３３】
ここで、図３は、本発明の送風機１０の圧縮コイルばね３３の近傍を拡大して示す断面図である。図３において、圧縮コイルばね３３の第１端部Ｔ１および第２端部Ｔ２の外径寸法をＤ１、該第１端部Ｔ１および第２端部Ｔ２を除いた圧縮コイルばね３３の胴部３３Ｂの外径寸法（最も大きな外径寸法）をＤ２とした場合に、Ｄ１＞Ｄ２の関係を有している。
【００３４】
そして、圧縮コイルばね３３の第１端部Ｔ１および第２端部Ｔ２の外径寸法Ｄ１は、第１転がり軸受３１および第２転がり軸受３２のそれぞれの外輪３１Ｂ、３２Ｂの外径寸法よりも小さく、第１端部Ｔ１および第２端部Ｔ２の内径寸法は、第１転がり軸受３１および第２転がり軸受３２のそれぞれの外輪３１Ｂ、３２Ｂの内径寸法よりも大きくなっている。
【００３５】
このように構成された送風機１０は、圧縮コイルばね３３の第２端部Ｔ２が、ベアリングライナ１６の内周面によって半径方向の位置決めがなされるため、たとえば特許文献２に示したような筒状の嵌合部を有するばね座を用いなくても、圧縮コイルばね３３の第２端部Ｔ２を第２転がり軸受３２の端面に当接させることができる効果を奏する。
【００３６】
また、圧縮コイルばね３３の胴部３３Ｂの外径が第１端部Ｔ１および第２端部Ｔ２の外径よりも小さいため、圧縮コイルばね３３を圧縮した状態で胴部３３Ｂに曲がりが発生しても、該胴部３３Ｂがベアリングライナ１６の内周面に接触するのを回避でき、該接触による異音の発生を防止することができる効果を奏する。
【００３７】
また、圧縮コイルばね３３の第２端部Ｔ２は、その外径寸法が第２転がり軸受３２の外輪３２Ｂの外径寸法よりも小さく、内径寸法が第２転がり軸受３２の外輪３２Ｂの内径寸法よりも大きく形成されている。これにより、圧縮コイルばね３３は、シャフト１２とベアリングライナ１６の間で軸方向の伸縮がスムーズに行うことができる効果を奏する。この場合において、仮に、圧縮コイルばね３３の第２端部Ｔ２の外径寸法が第２転がり軸受３２の外輪３２Ｂの外径寸法より大きい場合、該第２端部Ｔ２がベアリングライナ１６にしまり嵌め状態となって圧縮コイルばね３３として正常に機能しなくなる。また、該第２端部Ｔ２の内径寸法が第２転がり軸受３２の外輪３２Ｂの内径寸法よりも小さい場合には、圧縮コイルばね３３と第２転がり軸受３２の外輪３２Ｂの端面と接触しない部分が生じ、第２転がり軸受３２の外輪３２Ｂに均一なばね加重を与えることができなくなる恐れが生じる。
（実施形態２）
図４は、本発明の送風機の実施形態２の要部を示す構成図で、圧縮コイルばね３３の近傍を示す断面図である。
【００３８】
図４において、圧縮コイルばね３３の第１端部Ｔ１の外径寸法に対して、胴部３３Ｂおよび第２端部Ｔ２の外径寸法が小さくなっている。すなわち、圧縮コイルばね３３の第１端部Ｔ１の外径寸法をＤ１、胴部３３Ｂの外径寸法をＤ２、第２端部Ｔ２の外径寸法をＤ３とした場合に、Ｄ１＞Ｄ２、Ｄ１＞Ｄ３の関係が成立するようになっている。
【００３９】
そして、圧縮コイルばね３３の第１端部Ｔ１の外径寸法Ｄ１および第２端部Ｔ２の外径寸法Ｄ３は、第１転がり軸受３１および第２転がり軸受３２のそれぞれの外輪３１Ｂ、３２Ｂの外径寸法よりも小さく、第１端部Ｔ１および第２端部Ｔ２の内径寸法は、第１転がり軸受３１および第２転がり軸受３２の外輪３１Ｂ、３２Ｂの内径寸法よりも大きくなっている。
【００４０】
このようにした場合であっても、実施形態１に示したと同様の効果を奏するようになる。
（実施形態３）
上述した実施形態における送風機は、いずれも、ケーシング１１に対してシャフト１２を固定させ、該シャフト１２に挿通されるベアリングライナ１６側にかご型回転子２０を固定したものである。
【００４１】
しかし、ベアリングライナ１６をケーシング１１側に対して固定させ、シャフト１２をかご型回転子２０側に固定させるようにしてもよい。
【００４２】
図５に示すように、ベアリングライナ１６は、ケーシング１１に固定されるモータベース１１ｂに取り付けられるようになっており、シャフト１２は、ハブ２１を介して羽根２２を固定する回転子２３に取り付けられている。
【００４３】
なお、図５では、ベアリングライナ１６の内周に形成される突出部１６Ａは、ベアリングライナ１６の軸方向に沿って比較的長く形成したものとなっているが、このように形成するようにしてもよいことはいうまでもない。
【００４４】
以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００４５】
１０……送風機、１１……ケーシング、１１ａ……ベンチュリ部、１１ｂ……モータベース、１２……シャフト、１３……ステータコア、１４……コイル、
１６……ベアリングライナ、１６Ａ……突出部、２０……かご型回転子、２１……ハブ、２２……羽根、２３……回転子、３０……定圧予圧構造の軸受、３１……第１転がり軸受、３１Ａ……内輪、３１Ｂ……外輪、３１Ｃ……ボール、３２……第２転がり軸受、３２Ａ……内輪、３２Ｂ……外輪、３２Ｃ……ボール、３３……圧縮コイルばね、３３Ｂ……胴部、３４、３５……止め輪、５０……シャフト、５１、５２……軸受外輪、５３、５４……ばね座、５５……圧縮コイルばね、５６、５７……転がり軸受、５６Ｂ、５７Ｂ……外輪、５８、５９……シール板、６０……ベアリングライナ、６０ａ……突出部、６１、６２……軸受、６３……止め輪。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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