(57)【要約】【課題】コストの増加を抑えながら品質の向上を図ることができる電動機へのファンの取り付け構造および空気調和機を得る。【解決手段】回転子２０と、負荷側軸受６０の内輪６１の反負荷側端面に当接する回転子２０の内輪設置面と、シャフト２１の負荷側端部が貫設され内輪６１の負荷側端面に当接するファンボス５１と、ファンボス５１を軸方向に付勢し内輪６１にファンボス５１および内輪設置面を当接させる付勢機構と、を備える。【選択図】図１
2015055161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子と、前記回転子に貫設され一対の軸受に支持されて回転するシャフトとを備えた電動機へのファンの取り付け構造であって、
前記シャフトと一体に成形された樹脂部の負荷側に形成され、負荷側軸受の内輪の反負荷側端面に当接する前記回転子の内輪設置面と、
前記シャフトの負荷側端部が貫設され、前記内輪の負荷側端面に当接するファンボスと、
前記ファンボスを軸方向に付勢し、前記内輪に前記ファンボスおよび前記内輪設置面を当接させる付勢機構と、
を備えたことを特徴とする電動機へのファンの取り付け構造。
【請求項２】
前記内輪と前記ファンボスとの間に介在し、前記内輪の負荷側端面に当接する内輪設置面を有する内径部と、この内径部に対して相対的に負荷側に位置し前記ファンボスの軸方向端面に当接するファンボス設置面を有する外径部とを有する円環部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電動機へのファンの取り付け構造。
【請求項３】
前記円環部材は、その外径が、前記シャフトの負荷側端部が貫設されるブラケットの開口部の直径より小さいことを特徴とする請求項２に記載の電動機へのファンの取り付け構造。
【請求項４】
前記内径部と前記外径部との間には段付き部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の電動機へのファンの取り付け構造。
【請求項５】
前記円環部材は、前記ブラケットの開口部を形成する際にブラケットの材料から抜き出された部材で作られることを特徴とする請求項２に記載の電動機へのファンの取り付け構造。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１つに記載の電動機へのファンの取り付け構造を搭載したことを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機へのファンの取り付け構造および空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機の室内機などに内蔵される電動機には一般的にブラシレスＤＣモータ等が用いられており、例えば下記特許文献１に代表される従来の電動機では、電動機の外郭から表出するシャフトに負荷となるファンなどが取り付けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２０５４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に代表される従来の電動機では、電動機の外郭から表出するシャフトに外径が縮径する段付き加工（段付部）が施され、段付部よりも先端側の小径部にねじ加工（ねじ加工部）が施され、ファンをシャフトに取り付ける際、ファンボスの端面が段付部に当接するように設置され、その後、ねじ加工部にナットなどが締結されることによりファンが固定される。
【０００５】
しかしながら、このように構成された従来技術では、ファンボスを嵌め合わせるためにシャフトに小径部を設ける必要があるため、機械加工によるコストが必要になる。さらに、小径部の加工公差により、小径部の真円度が軸受内輪が接する部分（内輪当接部）のシャフトの真円度に比べて低下するため、小径部の軸中心と軸受の軸中心とのずれ量に起因するファンのガタ付き（backlash）が生じて、このガタ付きより騒音が発生するという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コストの増加を抑えながら品質の向上を図ることができる電動機へのファンの取り付け構造および空気調和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、本発明は、回転子と、前記回転子に貫設され一対の軸受に支持されて回転するシャフトとを備えた電動機へのファンの取り付け構造であって、前記シャフトと一体に成形された樹脂部の負荷側に形成され、負荷側軸受の内輪の反負荷側端面に当接する前記回転子の内輪設置面と、前記シャフトの負荷側端部が貫設され、前記内輪の負荷側端面に当接するファンボスと、前記ファンボスを軸方向に付勢し、前記内輪に前記ファンボスおよび前記内輪設置面を当接させる付勢機構と、を備えたことを特徴とする電動機へのファンの取り付け構造。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、ファンボスと回転子の内輪設置面とにより内輪を挟み込むように構成したのでシャフトの段付き加工が不要となり、コストの増加を抑えながら品質の向上を図ることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る電動機へのファンの取り付け構造を示す図である。
【図２】図２は、図１に示されるシャフトの構造図である。
【図３】図３は、図１に示される回転子の第１の構成例を示す図である。
【図４】図４は、図１に示される回転子の第２の構成例を示す図である。
【図５】図５は、図１に示される回転子の第３の構成例を示す図である。
【図６】図６は、図１に示される電動機の組み立て図である。
【図７】図７は、図１に示される電動機へのファンの取り付け図である。
【図８】図８は、従来の電動機の構造を示す図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態２に係る電動機へのファンの取り付け構造を示す図である。
【図１０】図１０は、図９に示されるワッシャの構造図である。
【図１１】図１１は、図９に示される電動機へのファンの取り付け図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態３に係る空気調和機の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明に係る電動機へのファンの取り付け構造および空気調和機の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る電動機へのファンの取り付け構造を示す図である。図２は、図１に示されるシャフトの構造図である。図３は、図１に示される回転子の第１の構成例を示す図である。図４は、図１に示される回転子の第２の構成例を示す図である。図５は、図１に示される回転子の第３の構成例を示す図である。図６は、図１に示される電動機の組み立て図である。図７は、図１に示される電動機へのファンの取り付け図である。図８は、従来の電動機の構造を示す図である。
【００１２】
図１に示される電動機１００は、モールド固定子１０と、回転子２０と、ブラケット３０とを有して構成され、例えばインバータで駆動されるブラシレスＤＣモータである。電動機１００には負荷の一例としてファン５０が取り付けられ、以下の説明では電動機１００のファン５０側を負荷側、負荷側とは反対側を反負荷側と称する。
【００１３】
モールド固定子１０は、熱硬化性樹脂であるＢＭＣ（バルクモールディングコンパウンド）樹脂により固定子１１、センサ基板１２、およびリード線口出し部品１４を一体に成形して成り、シャフト２１を中心とする円筒状に形成されている。モールド固定子１０の負荷側には開口部１が形成され、モールド固定子１０の内径部には、回転子２０を収容可能にすり鉢状の凹部２が設けられている。
【００１４】
モールド固定子１０の開口部１にはブラケット圧入部３が形成され、ブラケット圧入部３には、例えば導電性の金属をプレス加工して製造されるブラケット３０が開口部１を塞ぐように嵌め込まれる。従って、ブラケット３０の外径は、ブラケット圧入部３に嵌め込まれていない状態においてはブラケット圧入部３の外径より僅かに大きな寸法となるように形成されている。
【００１５】
固定子１１は、巻線１１ｃ、固定子鉄心１１ａ、およびインシュレータ１１ｂで構成されている。固定子鉄心１１ａは厚さが０．１〜０．７ｍｍ程度の電磁鋼板が帯状に打ち抜かれ、かしめ、溶接、および接着等で積層され製作される。インシュレータ１１ｂは、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂を用いて固定子鉄心１１ａと一体に又は別体で成形される。インシュレータ１１ｂが施されたティース（図示せず）には例えば集中巻の巻線１１ｃが巻回される。複数個の集中巻の巻線１１ｃを接続して例えば、三相のシングルＹ結線の巻線が形成される。ただし巻線１１ｃは分布巻でもよい。
【００１６】
シャフト２１の負荷側には負荷側軸受６０が取り付けられ、シャフト２１の反負荷側には反負荷側軸受７０が取り付けられる（図６参照）。これらの軸受（６０，７０）は例えば玉軸受けであり、シャフト２１は軸受（６０，７０）により回転自在に支持される。負荷側軸受６０は、シャフト２１と一体的に回転する内輪６１と、ブラケット３０の内周面に嵌め込まれる外輪６２と、これらの内外輪間に配置された複数個の転動体６３と、転動体６３を転動させるための潤滑油を封止するシール部６４（図６参照）とを備えて構成されている。反負荷側軸受７０は、シャフト２１と一体的に回転する内輪７１と、モールド固定子１０の反負荷側に形成された窪み１０ａの内周面に嵌め込まれる外輪７２と、これらの内外輪間に配置された複数個の転動体７３と、転動体７３を転動させるための潤滑油を封止するシール部７４（図６参照）とを備えて構成されている。
【００１７】
センサ基板１２は、反負荷側軸受７０が圧入される窪み１０ａを取り囲むように設けられている。図示例では位置検出センサ１６とリード線１５が接続されたコネクタ１３とリード線口出し部品１４とがセンサ基板１２に設置けられているが、他の部品（例えば回転子２０を駆動するためのインバータ回路など）は省略されている。なお、図１では説明の便宜上、波ワッシャ４（図６参照）が省略されている。
【００１８】
図２には図１のシャフト２１の断面が示され、シャフト２１の中央部にはシャフト２１の外周面にローレット（あや目）２１ａが施されている。シャフト２１の負荷側（図２の左側）の先端部から中央部に向かう所定範囲には、シャフト外周面の一部を切り取った形状のＤカット部２１ｂが施されている。Ｄカット部２１ｂは、ファンボス５１の内径側に形成された係合部５２に係合することによりファン５０を回り止めとして機能を有する。なお、本実施の形態ではファン５０を回り止め機能の一例としてＤカット部２１ｂがシャフト２１に加工されているが、Ｄカット部２１ｂの代わりに他の形状の回り止め機構、例えばローレットなどをシャフト２１に施してもよい。
【００１９】
シャフト２１の負荷側の先端部から中央部に向かう所定範囲（図示例ではＤカット部２１ｂよりも狭い範囲）におけるシャフト外周面には、ねじ加工（ねじ加工部２１ｃ）が施されている。ねじ加工部２１ｃはシャフト２１に取り付けられたファン５０の抜け止め防止用のナット４０を組み付けるための加工である。後述するようにナット４０とねじ加工部２１ｃは、ファンボス５１を軸方向に付勢して内輪６１にファンボス５１および内輪設置面２６を当接させる（内輪６１を挟み込む）付勢機構である。
【００２０】
シャフト２１の外径に関して説明する。シャフト２１においてＤカット部２１ｂが施されている箇所以外の部分は、各軸受の内輪（６１，７１）の内径寸法と同等の寸法Ｄで精度良く加工されており、真円度が高く、かつ、公差巾が小さい。すなわち本実施の形態に係る電動機１００では小径部２１Ａ３（図８参照）をシャフト２１に設ける必要がない。小径部２１Ａ３を省くことによる効果は後述する。
【００２１】
図３には図２のシャフト２１を用いた回転子２０の断面が示されている。回転子２０は、シャフト２１と、シャフト２１の外周部に設けられた円環状のバックヨーク２５と、バックヨーク２５の外周側に射出成形で形成された樹脂マグネット２４と、バックヨーク２５の反負荷側に設けられた位置検出用のセンサーマグネット２３とを有して構成されている。シャフト２１とバックヨーク２５はローレット２１ａにより、円周方向および軸方向に強固に固定される。
【００２２】
樹脂マグネット２４はバックヨーク２５の外周に一体的に形成されるが、樹脂マグネット２４には、熱可塑性樹脂に希土類磁石（ネオジム、サマリウム鉄）の磁粉を混合して成形された樹脂磁石で高コストなため、バックヨークを、フェライトまたは軟磁性材を含有するナイロン等の熱可塑性樹脂を使用することで、希土類の樹脂磁石だけを成形するよりも低コストを可能にし、高磁力を確保できる。
【００２３】
シャフト２１へのバックヨーク２５の形成の際、バックヨーク２５の負荷側には内輪６１の反負荷側端面６１ｂ（図６参照）に当接する内輪設置面２６が形成され、バックヨーク２５の反負荷側にはセンサーマグネット２３が当接する反負荷側端面２７が形成される。
【００２４】
バックヨーク２５の形成時に内輪設置面２６を設けることにより、負荷側軸受６０の外輪６２とバックヨーク２５との接触を防ぐことができるため、このような接触を防ぐための部材（例えばＥリング）を用いる必要がないため、コストの増加を抑えることができる。
【００２５】
また、バックヨーク２５の形成時においてはシャフト２１とバックヨーク２５との軸方向における相対的な位置が成形金型の形状により決まる。例えばシャフト２１にバックヨーク２５や樹脂マグネット２４などを個別に組み付けるように構成した場合、個々の部品を組み付ける際の組み付け誤差が累積されて品質が低下するが、本実施の形態に回転子２０によればこのような誤差が生じないため品質の向上を図ることができる。
【００２６】
なお、回転子２０は図４のように構成してもよい。図４の回転子２０Ａでは、図３のバックヨーク２５および樹脂マグネット２４の代わりに、フェライトの樹脂マグネット２４Ａが用いられている。シャフト２１への樹脂マグネット２４Ａの形成時に、樹脂マグネット２４Ａの負荷側には内輪６１が当接する内輪設置面２６が形成され、樹脂マグネット２４Ａの反負荷側にはセンサーマグネット２３が当接する反負荷側端面２７が形成される。
【００２７】
図４の回転子２０Ａによれば、図３の回転子２０と同様の効果を得ることができると共に、図３の回転子２０のようにバックヨーク２５と樹脂マグネット２４を個別に形成する必要がないため製造コストを低減することができる。
【００２８】
また、回転子２０の他の構成例である図５の回転子２０Ｂは、ローレット２１ａの全体を内包するようにシャフト２１の中央部付近の外周面に形成された樹脂部２８と、樹脂部２８の外周面に形成された複数個のリブ２９と、リブ２９を取り囲むように形成されたリング状の樹脂マグネット２４Ｂと、樹脂マグネット２４Ｂとセンサ基板１２（図１）との間に設けられるリング状のセンサーマグネット２３Ａとを有して構成されている。
【００２９】
樹脂マグネット２４Ｂおよびセンサーマグネット２３ＡはＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）などの熱可塑性樹脂５によりシャフト２１と一体成形されている。シャフト２１への樹脂部２８の形成の際、樹脂部２８の負荷側には内輪６１に当接する内輪設置面２６が形成され、樹脂部２８の反負荷側には内輪７１に当接する反負荷側端面２７が形成される。
【００３０】
図５の回転子２０Ｂによれば、図３の回転子２０と同様の効果を得ることができると共に、樹脂マグネット２４Ｂおよびセンサーマグネット２３Ａがシャフト２１と一体に成形されるため、図３の回転子２０のようにバックヨーク２５が形成された後にセンサーマグネット２３を組み付ける作業が不要となり、製造コストを低減することができる。
【００３１】
次にブラケット３０の構造を説明する。図６においてブラケット３０は、負荷側軸受６０の外輪６２を支持する軸受支持部３４と、軸受支持部３４の反負荷側から外径側に屈曲し軸受支持部３４を取り囲むように断面コ字状に形成された円環状の固定子設置面３３と、負荷側端面３２とで構成されている。負荷側端面３２は、軸受支持部３４の負荷側から内径側に屈曲し、中心部にシャフト２１とファンボス５１が貫設される開口部３１を有する。
【００３２】
固定子設置面３３の外径は、モールド固定子１０のブラケット圧入部３の内径よりも圧入代の分だけ大きくなっており、固定子設置面３３がブラケット圧入部３に圧入されることにより、ブラケット３０がモールド固定子１０に固定される。ブラケット３０の材質は、例えば亜鉛メッキ鋼板などの導電性の金属であるが、亜鉛メッキ鋼板に限定されるものではない。
【００３３】
負荷側端面３２の開口部３１の直径をｄ１、軸受支持部３４の内径をｄ２、ファンボス５１の外径をｄ３（図７参照）としたとき、開口部３１は、ｄ２＞ｄ１＞ｄ３の関係を満たすように形成されている。
【００３４】
なお、モールド固定子１０のブラケット圧入部３にはブラケット３０の反負荷側面３３ａの外径側が設置されるブラケット設置面３ａが形成され、ブラケット設置面３ａからモールド固定子１０の負荷側端面１０ｂまでの距離は、固定子設置面３３の外周面の高さ（軸方向の厚みｗ）と略同じ寸法となるように形成されている。この形状により、モールド固定子１０の負荷側端面１０ｂよりも負荷側へ突出する突起物を極力少なくすることができる。図１の例では、軸受支持部３４の一部のみがモールド固定子１０の負荷側端面１０ｂよりも負荷側へ突出している。
【００３５】
電動機１００の組み立て手順を説明する。まずモールド固定子１０の開口部１から凹部２に向けて回転子２０が挿入され、シャフト２１に取り付けられた反負荷側軸受７０が窪み１０ａに挿入される。その後、シャフト２１に取り付けられた負荷側軸受６０とブラケット３０の負荷側端面３２との間に波ワッシャ４が配設される。
【００３６】
波ワッシャ４は、例えば、内径がファンボス５１の外径ｄ３（図７参照）より大きく形成され、外径が軸受支持部３４の内径ｄ２よりも小さく形成されている。ブラケット３０がモールド固定子１０に圧入された際、波ワッシャ４の反負荷側面４ａが外輪６２と接し、波ワッシャ４の負荷側面４ｂが負荷側端面３２と接するため、波ワッシャ４の弾性力により負荷側軸受６０の外輪６２が反負荷側軸方向に付勢されるに伴い負荷側軸受６０を介して回転子（２０，２０Ａ，２０Ｂ）もまた同じ方向に付勢されるため、反負荷側軸受７０も合わせて反負荷側軸方向に付勢される。このことにより、負荷側軸受６０と、反負荷側軸受７０の、外輪（６２，７２）と転動体（６３，７３）、および、内輪（６１，７１）と転動体（６３，７３）の隙間を無くすることが出来るため、軸受（６０，７０）に起因した騒音を抑制することができる。
【００３７】
ブラケット３０がモールド固定子１０に圧入される際、負荷側軸受６０側のシャフト２１の一端がブラケット３０の開口部３１に貫設され、シャフト２１の一端が図７のようにブラケット３０の負荷側端面３２よりも外側に表出する。その後、ファン５０は、ファンボス５１の係合部５２がシャフト２１のＤカット部２１ｂに係合されるように取り付けられ、最後にナット４０がねじ加工部２１ｃに螺合される。その結果、ファン５０は、ファンボス５１の軸方向端面５３（図７参照）が内輪６１の負荷側端面６１ａに接した状態で安定して固定される。
【００３８】
このように構成された電動機１００およびファン５０では、固定子鉄心１１ａからの回転磁界によって回転力を得てシャフト２１にトルクが伝達され、シャフト２１に接続されたファン５０が駆動される。
【００３９】
図８には従来のファン取り付け構造が示される。図８に示される従来の電動機１００Ａでは、シャフト２１Ａの負荷側端部の外径が縮径するように加工されている。この加工された部分（小径部２１Ａ３）の外径は、シャフト２１の中心部の外径、すなわちシャフト２１が内輪６１と接する内輪当接部２１ｄの外径より小さい。そのため小径部２１Ａ３とシャフト２１Ａとの間には段差部２１Ａ１が存在する。段差部２１Ａ１は、ブラケット３０がモールド固定子１０に圧入されたとき、ブラケット３０の負荷側端面３２よりも外側に位置するように形成されている。また、小径部２１Ａ３には、ねじ加工（ねじ加工部２１Ａ２）が施される。
【００４０】
このように構成されたシャフト２１Ａにファン（図示せず）を取り付ける際、ファンボスの端面が段差部２１Ａ１に当接するように設置され、その後、ナット（図示せず）がねじ加工部２１Ａ２に螺合されることによりファンが固定される。
【００４１】
ただし従来のファン取り付け構造では、シャフト２１Ａに小径部２１Ａ３を設ける必要があるため、シャフト２１Ａの加工コストが必要になる。さらに、内輪当接部２１Ａ４に対し、小径部２１Ａ３を加工するため、小径部２１Ａ３の軸ずれの懸念と、内輪当接部２１Ａ４の公差巾に比べて公差巾の拡大が必要となる。そのため小径部２１Ａ３の軸中心と内輪当接部２１Ａ４の軸中心とのずれと、ファンボスとの嵌め合いに起因するファンのガタ付きが生じて、径方向等の振動に起因した騒音が懸念される。
【００４２】
これに対して本実施の形態では、従来構造のような小径部２１Ａ３がシャフト２１に設けられていないため、シャフト２１の機械加工によるコストが抑えることができる。また、シャフト２１の内輪当接部２１ｄ（図６参照）の外径はファンボス５１の内径と略同じ寸法であるため、ファンのガタ付きを極力小さくして、従来構造に比べて騒音を低減することができる。
【００４３】
また従来構造では、シャフト２１Ａとして外径が小さいものを用いる場合、小径部２１Ａ３の外径をあまり小さくすることができないため、段差部２１Ａ１の径方向の幅が浅くなる。段差部２１Ａ１の径方向の幅が浅い場合、段差部２１Ａ１にファンボスの端面が当接するように設置されたときにファンボスの端面と段差部２１Ａ１との接触面積が小さいため、ファンの設置が安定せずファンのガタ付きを生じる。さらにねじ加工部２１Ａ２の外径は小さいため、ねじ加工部２１Ａ２に螺合されるナットの締め付け力が小さくなることが想定される。
【００４４】
これに対して本実施の形態によれば、ファンボス５１がナット４０と内輪６１との間に挟み込まれるようにして固定されるため、ファン５０はファンボス５１の軸方向端面５３（図７参照）が内輪６１の負荷側端面６１ａに接した状態で安定して固定される。従って、外径が小さいシャフト２１を用いる場合でも、従来構造に比べてファン５０のガタ付きを抑えることができ、騒音を低減することができる。また、従来構造よりもねじ加工部２１ｃの外径を大きくすることができるため、ナット４０の締め付け力を確保することができる。
【００４５】
以上に説明したように本実施の形態に係る電動機へのファンの取り付け構造は、回転子２０と、回転子２０に貫設され一対の軸受（６０，７０）に支持されて回転するシャフト２１とを備えた電動機へのファン５０の取り付け構造であって、シャフト２１と一体に成形された樹脂部（２５，２４Ａ，２８）の負荷（ファン５０）側に形成され、負荷側軸受６０の内輪６１の反負荷側端面６１ｂに当接する回転子２０の内輪設置面２６と、シャフト２１の負荷側端部が貫設され、内輪６１の負荷側端面６１ａに当接するファンボス５１と、ファンボス５１を軸方向に付勢し、内輪６１にファンボス５１および内輪設置面２６を当接させる付勢機構（ナット４０、ねじ加工部２１ｃ）と、を備える。この構成により、シャフト２１の機械加工によるコストが抑えることができると共に、従来構造に比べて騒音を低減することができる。
【００４６】
実施の形態２．
図９は、本発明の実施の形態２に係る電動機へのファンの取り付け構造を示す図である。図１０は、図９に示されるワッシャの構造図である。図１１は、図９に示される電動機へのファンの取り付け図である。実施の形態１と異なる点は、電動機１００Ｂの内輪６１とファンボスとの間に円環部材（ワッシャ８０）が追加されている点である。以下、実施の形態１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００４７】
図９、図１１に示される電動機１００Ｂは、内輪６１とファンボス５１との間にワッシャ８０が取り付けられている点を除き、実施の形態１の電動機１００と同じ構造である。なお本実施の形態の各図では説明の便宜上、波ワッシャ４（図６参照）の図示が省略されている。
【００４８】
ワッシャ８０は、円環状に形成され、内輪６１の負荷側端面６１ａ（図６参照）に当接する内輪設置面８３ａを有する内径部８３と、内径部８３に対して相対的に負荷側に位置しファンボス５１の軸方向端面５３に当接するファンボス設置面８４ａを有する外径部８４と、内径部８３の内周側に形成されたシャフト通し穴８２とで構成されている。ワッシャ８０の内径部８３と外径部８４は軸方向の相対的な位置が異なるように設けられているため、内径部８３と外径部８４との間には段付き部８１が形成されている。
【００４９】
ワッシャ８０の内径および外径に関して説明すると、シャフト２１の外径をＤ、ブラケット３０の開口部３１の直径をｄ１、内輪６１の外径をｄ４（図１１参照）、ワッシャ８０の段付き部８１と内径部８３との境界よりも内径側の直径をｄ５、ワッシャ８０の外径をｄ６としたとき、ワッシャ８０は、ｄ４＞ｄ５＞Ｄ、かつ、ｄ１＞ｄ６＞ｄ４の関係を満たすように形成されている。
【００５０】
上記のように形成されたワッシャ８０がファン５０と負荷側軸受６０との間に介在することにより、ファン５０がシャフト２１に設置されナット４０がねじ加工部２１ｃに螺入されたとき、ファンボス設置面８４ａがファンボス５１の軸方向端面５３に押圧される。このときナット４０の締め付け力を管理することで、ワッシャ８０の外径部８４の負荷側軸受６０側への撓み量を、段付き部８１の軸方向の段差量以下に抑えて、負荷側軸受６０のシール部６４へのワッシャ８０の接触を防止する。
【００５１】
特に、負荷側軸受６０として外径が小さいものを用いる場合、内輪６１の外径ｄ４も小さくなる傾向にある。このような負荷側軸受６０を用いた電動機において実施の形態１のファン取り付け構造を用いた場合、内輪６１に接したファンボス５１の軸方向端面５３は、ナット４０の締め込み力が増加するに従い内輪６１の外径側に広がり（拡径し）、軸方向端面５３がシール部６４と接触する可能性がある。本実施の形態に係るファン取り付け構造によれば、ファンボス５１と負荷側軸受６０との間にワッシャ８０を介在させることより、このような不具合を解消しつつ、ファン５０のガタ付きを抑えて強固に固定することができる。
【００５２】
なお、ワッシャ８０の外径はブラケット３０の開口部３１を形成する際にブラケット３０の材料から抜き出された部材と略同じ外径であるため、ワッシャ８０はこの部材を用いて製作することができる。本来であれば廃却されるブラケット３０の部材を用いてワッシャ８０を製作することにより、新たな材料を加工してワッシャ８０を製作する場合に比べて、材料費および加工費を抑えることができる。
【００５３】
以上に説明したように本実施の形態に係るファン取り付け構造は、内輪６１とファンボス５１との間に介在し、内輪６１の負荷側端面６１ａに当接する内輪設置面８３ａを有する内径部８３と、この内径部８３に対して相対的に負荷側に位置しファンボス５１の軸方向端面５３に当接するファンボス設置面８４ａを有する外径部８４とを有する円環部材（ワッシャ８０）を備える。この構成により、負荷側軸受６０のシール部６４へのワッシャ８０の接触が防止され、またファン５０のガタ付きを抑えてファン５０を強固に固定することができる。
【００５４】
実施の形態３．
図１２は、本発明の実施の形態３に係る空気調和機の構成図である。図１２に示される空気調和機９０は、室内機９１と、室内機９１に接続される室外機９２とを備える。室内機９１には室内機用ファン（図示せず）が搭載され、室外機９２には室外機用ファンが搭載されている。
【００５５】
室内機９１および室外機９２の少なくとも一方には実施の形態１，２の電動機へのファンの取り付け構造が搭載されている。すなわち、室内機用ファンおよび室外機用ファンには、実施の形態１，２のファン５０の特徴部分（ファンボス５１など）と同様の形状で構成されたファンが用いられ、また、室内機用ファンおよび室外機用ファンの駆動源には、実施の形態１，２の電動機１００，１００Ｂの特徴部分（内輪設置面２６など）を備えた電動機が用いられ、さらに室内機９１および室外機９２の少なくとも一方には実施の形態１，２の付勢機構（ナット４０、ねじ加工部２１ｃなど）が用いられている。この構成により低コストで品質の良い空気調和機９０を得ることができる。
【００５６】
なお、本発明の実施の形態ではモールド電動機が用いた構成例が示されているが、本発明の実施の形態には、モールド電動機以外の電動機、例えば板金の絞り部品を組み付けて外郭とする板金電動機で、シャフト２１の負荷側の端部がブラケット３０の開口部３１から外部に突出する構造の電動機を適用することも可能である。また、本発明の実施の形態は、本発明の内容の一例を示すものであり、更なる別の公知技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは無論である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
以上のように、本発明は、電動機へのファンの取り付け構造および空気調和機に適用可能であり、特に、コストの増加を抑えながら品質の向上を図ることができる発明として有用である。
【符号の説明】
【００５８】
１  開口部、２  凹部、３  ブラケット圧入部、３ａ  ブラケット設置面、４  波ワッシャ、４ａ  反負荷側面、４ｂ  負荷側面、５  熱可塑性樹脂、１０  モールド固定子、１０ａ  窪み、１０ｂ  負荷側端面、１１  固定子、１１ａ  固定子鉄心、１１ｂ  インシュレータ、１１ｃ  巻線、１２  センサ基板、１３  コネクタ、１４  リード口出し部品、１５  リード線、１６  位置検出センサ、２０，２０Ａ，２０Ｂ  回転子、２１  シャフト、２１ａ  ローレット、２１ｂ  Ｄカット部、２１ｃ  ねじ加工部、２１ｄ  内輪当接部、２１Ａ  シャフト、２１Ａ１  段差部、２１Ａ２  ねじ加工部、２１Ａ３  小径部、２１Ａ４  内輪当接部、２３，２３Ａ  センサーマグネット、２４，２４Ａ，２４Ｂ  樹脂マグネット、２５  バックヨーク、２６  内輪設置面、２７  反負荷側端面、２８  樹脂部、２９  リブ、３０  ブラケット、３１  開口部、３２  負荷側端面、３３  固定子設置面、３３ａ  反負荷側面、３４  軸受支持部、４０  ナット、５０  ファン、５１  ファンボス、５２  係合部、５３  軸方向端面、６０  負荷側軸受、６１  内輪、６１ａ  負荷側端面、６１ｂ  反負荷側端面、６２  外輪、６３  転動体、６４  シール部、７０  反負荷側軸受、７１  内輪、７２  外輪、７３  転動体、７４  シール部、８０  ワッシャ、８１  段付き部、８２  シャフト通し穴、８３  内径部、８３ａ  内輪設置面、８４  外径部、８４ａ  ファンボス設置面、９０  空気調和機、９１  室内機、９２  室外機、１００，１００Ａ，１００Ｂ  電動機。
【図１】
2015055161.tif 000003
【図２】
2015055161.tif 000004
【図３】
2015055161.tif 000005
【図４】
2015055161.tif 000006
【図５】
2015055161.tif 000007
【図６】
2015055161.tif 000008
【図７】
2015055161.tif 000009
【図８】
2015055161.tif 000010
【図９】
2015055161.tif 000011
【図１０】
2015055161.tif 000012
【図１１】
2015055161.tif 000013
【図１２】
2015055161.tif 000014