(57)【要約】【課題】クロスフローファンの回転に起因して生じる騒音や振動の抑制機能を損なうことなく、部品点数を削減しつつ、比較的容易且つ安価に製造することができ、しかも、側面部材に対する取り付けが比較的容易なクロスフローファン用シャフト連結具と、それを備えたクロスフローファンを提供する。【解決手段】本発明は、回転シャフトを連結させるボス部11を有し、このボス部11を取り囲む外縁領域12bにクロスフローファンの側面部材が取り付けられるクロスフローファン用シャフト連結具10である。連結具10は、ボス部11と、このボス部11が別体として組み付けられるプレート部材12とを有し、このプレート部材12における、ボス部11を保持する筒状部12aと外縁領域12bとの相互間に周回部12wを形成し、この周回部12wに、ボス部11を中心とした放射方向に対して同一方向に湾曲して延在する複数のスリットS1,S2を有して変形及び復元可能な可撓性領域Ｅを備える。【選択図】図４
2008202584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転シャフトを連結させるボス部を有し、このボス部を取り囲む外縁領域にクロスフローファンの側面部材が取り付けられるクロスフローファン用シャフト連結具であって、
当該シャフト連結具は、前記ボス部と前記外縁領域との相互間に、これらを繋ぐ周回部が形成され、この周回部に、前記ボス部を中心とした放射方向に対して同一方向に傾斜して延在する複数のスリットを有して変形及び復元可能な可撓性領域を備えることを特徴とするクロスフローファン用シャフト連結具。
【請求項２】
前記スリットは、前記ボス部を中心とした放射方向に対して湾曲して延在するスリットである請求項１に記載のクロスフローファン用シャフト連結具。
【請求項３】
前記外縁領域に、この外縁領域に沿って連続的又は間欠的に、軸線方向に突出するリムを設けてなる請求項１又は２に記載の、クロスフローファン用シャフト連結具。
【請求項４】
前記外縁領域に、この外縁領域に沿って間欠的に、前記放射方向に延在する凹部又は凸部を設けてなる請求項１乃至３のいずれか一項に記載の、クロスフローファン用シャフト連結具。
【請求項５】
前記ボス部を別体として構成して当該ボス部を前記周回部に組み合わせてなる請求項１乃至４のいずれか一項に記載の、クロスフローファン用シャフト連結具。
【請求項６】
前記スリットの幅を、前記ボス部から前記外縁領域に向かうに従って拡大させてなる請求項１乃至５のいずれか一項に記載の、クロスフローファン用シャフト連結具。
【請求項７】
前記可撓性領域は、長さの異なる複数のスリットを有し、これらのスリットを前記ボス部周りに順次繰り返して配置してなる請求項１乃至６のいずれか一項に記載の、クロスフローファン用シャフト連結具。
【請求項８】
前記シャフト連結具は、少なくとも、前記可撓性領域が、熱可塑性合成樹脂からなる請求項１乃至７のいずれか一項に記載の、クロスフローファン用シャフト連結具。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載のシャフト用連結具が前記側面部材に取り付けられてなることを特徴とするクロスフローファン。
【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クロスフローファンの側面部材に回転シャフトを連結するための連結具及び、それを備えるクロスフローファンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
クロスフローファンは、同一の軸線の周りに間隔を空けて配置した複数の翼を有し、当該軸線周りに回転することにより、静かな層流風を広い範囲に供給することができる。このため、エアコンの送風系統等の様々な装置に採用されている。
【０００３】
図１６は、エアコンの送風系統等に装備した状態のクロスフローファン１を例示する斜視図である。
【０００４】
クロスフローファン１は、通常、図示のように、一方の側面部材2aにモータＭからの回転を伝えるシャフト（以下、「モータシャフト」という。）Ｓmを連結すると共に、他方の側面部材2bにシャフトＳbを連結し、このシャフトＳbを図示せぬ軸受を介して実機で保持している。
【０００５】
これにより、冷風又は温風がクロスフローファン１を通してガイドＧに沿って外界に吹き出され、静かな層流風を広い範囲に供給することができる。なお、符号Ｓtは、クロスフローファンへの流入風及び吐出し風を安定させるために設けたスタビライザーである。
【０００６】
しかしながら、クロスフローファン１は、モータシャフトＳmを介してモータＭに同軸配置されるため、モータＭによって回転する際、クロスフローファン１やモータＭ自体が内包する製造誤差等によるアンバランス、モータＭから発生する電磁振動、クロスフローファン１とモータＭとを連結したときの芯ずれ等に起因する騒音及び振動を発生しやすい。
【０００７】
そこで、従来は、モータシャフトＳmと、クロスフローファン１の側面部材2aとの間に、ゴム部材を有したシャフト連結具を介在させて互いを連結している。この従来のシャフト連結具は、モータシャフトＳmを連結するボス部の外周にゴム部材を介してリング部を接合させてなり、そのリング部に側面部材2aが取り付けられる（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】実開平２−１１０２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、こうした従来のシャフト連結具は、金属製のボス部及びリング部を単一の成形金型に投入してクロロプレンゴム（ＣＲ），二トリルゴム（ＮＢＲ）等の合成ゴムを主原料とした加硫成形法により成形されるため、以下のような問題がある。
【０００９】
先ず、従来のシャフト連結具は、ボス部、リング部及びゴム部材からなるため、部品点数の削減を図ることができる余地がある。
【００１０】
また、こうしたシャフト連結具のボス部は、その材質として一般的にアルミや真鍮等の合金が用いられるため、ダイカスト成形や、展伸加工した棒状合金等を素材とした切削加工により形成されるのに対し、シャフト連結具のリング部は、例えば、プレス機による鋼板の打ち抜き加工によりボス部と別途形成する必要があり、シャフト連結具を生産するにあたっての工程が煩雑でコスト面でも改良の余地がある。
【００１１】
更に、こうしたシャフト連結具は、ゴム加硫成形用金型、必要に応じて、ボス部を成形するためのダイカスト成形用金型やリング部を打ち抜き加工するためのプレス金型が必要であり、上記同様、生産工程が煩雑でコスト面でも改良の余地がある。
【００１２】
加えて、こうしたシャフト連結具は、ボス部及びリング部に対してゴム部材を強固に接合するため、加硫成形時に、予めボス部及びリング部のゴム接合面に接着剤を塗布しておく必要がある。金属部材とゴムとの接着に用いる接着剤は、一般的に下塗り剤と上塗り剤との２剤よりなり、ゴム成形にあたる事前準備工程として多大の時間を費やすと共に、加硫成形後の安定した接着強度を確保するための重要工程として製造上のノウハウを要する。即ち、この点においても、上記同様、生産工程が煩雑でコスト面でも改良の余地がある。
【００１３】
更に、ゴム加硫成形は、一般的に、熱可塑性樹脂を原料とする射出成形と比較して、成形時間に長い時間が必要である。
【００１４】
本発明の解決すべき課題は、クロスフローファンの回転に起因して生じる騒音や振動の抑制機能を損なうことなく、部品点数を削減しつつ、比較的容易且つ安価に製造することができ、しかも、側面部材に対する取り付けが比較的容易なクロスフローファン用シャフト連結具と、それを備えたクロスフローファンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、回転シャフトを連結させるボス部を有し、このボス部を取り囲む外縁領域にクロスフローファンの側面部材が取り付けられるクロスフローファン用シャフト連結具であって、当該シャフト連結具は、前記ボス部と前記外縁領域との相互間に、これらを繋ぐ周回部が形成され、この周回部に、前記ボス部を中心とした放射方向に対して同一方向に傾斜して延在する複数のスリットを有して変形及び復元可能な可撓性領域を備えることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明であるクロスフローファンは、上述したシャフト用連結具が前記側面部材に取り付けられてなることを特徴とするもの、即ち、側面部材にシャフト連結具を備えたクロスフローファンにおいて、前記シャフト連結具は、前記ボス部と前記外縁領域との相互間に、これらを繋ぐ周回部を形成し、この周回部に、前記ボス部を中心とした放射方向に対して同一方向に傾斜して延在する複数のスリットを有して変形及び復元可能な可撓性領域を備えるものである。
【００１７】
前記スリットは、前記ボス部を中心とした放射方向に対して同一方向に傾斜して延在するものであれば、シャフト連結具をクロスフローファンに取り付けた場合に当該ファンの内部から見たときの外観形状が、前記ボス部を中心とした放射方向に対して湾曲した曲線形状、前記ボス部を中心とした放射方向に沿って直線的な形状又は曲線及び直線を組み合わせた形状であることを問わないが、本発明によれば、少なくとも曲線形状を含む外観形状であることが好ましい。
【００１８】
また本発明において、前記外縁領域には、この外縁領域に沿って間欠的に、更に好ましくは連続的に、軸線方向に突出するリムを設けることが好ましい。更に本発明において、前記外縁領域には、この外縁領域に沿って間欠的に、前記放射方向に延在する凹部又は凸部を設けることが好ましい。
【００１９】
本発明によれば、前記ボス部と前記周回部とを、射出成形等によって一体に形成してもよいが、ボス部を別体として構成して当該ボス部を前記周回部に組み合わせることが好ましい。
【００２０】
加えて、本発明によれば、前記スリットの幅を、前記ボス部から前記外縁領域に向かうに従って拡大させることができ、更に、前記可撓性領域は、長さの異なる複数のスリットを有し、これらのスリットを前記ボス部の周りに順次繰り返して配置することもできる。
【００２１】
本発明において、前記シャフト連結具は、少なくとも、前記可撓性領域が熱可塑性樹脂からなることが好ましい。こうした熱可塑性樹脂としては、クロスフローファンの用途や形態等に応じて適宜選択することができるが、本発明によれば、前記側面部材よりも、曲げ強度、引っ張り強度、衝撃強度、疲労強度などの機械的特性、熱変形温度に代表される熱的特性、耐油性などの化学的特性においてより優れた熱可塑性樹脂、例えば、ポリアセタール、ポリアミド系の各重合、重縮合樹脂、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、変性ポリフェニレンオキシド、ポリエチレンテレフタレート、若しくはこれら高分子材料を含むアロイ化された複合材料、又はこれら高分子材料にガラス繊維、ガラスビーズ、カーボン繊維、マイカ、炭酸カルシウム、タルク、などに代表される強化材を少なくとも一種を配合した強化樹脂などより選定できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ボス部と外縁領域との相互間に、これらを繋ぐ周回部が形成され、この周回部に、ボス部を中心とした放射方向に対して同一方向に傾斜して延在する複数のスリットを有して変形及び復元可能な可撓性領域を備えることにより、この可撓性領域の変形及び復元で、クロスフローファンの回転に起因して生じる騒音や振動を抑制することができる。
【００２３】
また、可撓性領域を複数のスリットで形成したことから、スリットの形状や寸法を適宜変更すれば、使用環境や要求に応じた性能を発揮することができるが、前記スリットは、ボス部を中心とした放射方向に対して湾曲して延在するものが好ましい。この場合、ボス部と外縁領域との相互間に形成された周回部という限られた部分において、スリットの長さを最大限に確保できるため、効率的な変形及び復元を実現することができる。
【００２４】
更に、本発明によれば、ボス部と外縁領域との相互間に存在する周回部の肉厚に変化を与えてもよい。一例としては、ボス部と外縁領域との相互間の肉厚にボス部側から外縁領域側に向かって一定の変化を与え、徐々に薄肉化させる。即ち、スリットの形状と肉厚とを適宜選定・組み合わせれば、使用環境や要求に応じた性能の発揮に更に有効である。
【００２５】
ところで、本発明によれば、ボス部と外縁領域との相互間に存在する周回部に、複数のスリットを形成して可撓性領域としたことにより、ボス部から周回部を経て外縁領域までを樹脂又は金属で一体に形成した場合、ボス部と外縁領域との相互間に、複数のスリットを形成するだけで可撓性領域を形成できる。また、ボス部を別体に構成した場合も、当該ボス部が組み合わされる周回部に、複数のスリットを形成するだけで可撓性領域を形成できる。即ち、本発明によれば、ボス部と外縁領域との相互間に別途設けたゴム部材で連結する必要がないため、部品点数を削減しつつ、比較的容易且つ安価に製造することができる。
【００２６】
更に、本発明は、ボス部から周回部を経て外縁領域までを一体に形成してなる場合には、シャフト連結具を構成する材質と側面部材を構成する材質とを適宜変更すれば、使用環境や要求に応じた性能を発揮することができる。同様に、本発明が、ボス部を別体に構成して当該ボス部を前記周回部に組み合わせてなる場合にも、前記周回部を構成する材質と側面部材を構成する材質とを適宜変更すれば、使用環境や要求に応じた性能を発揮することができる。
【００２７】
ところで、シャフト連結具に側面部材を取り付けるにあたっては、当該シャフト連結具を射出成形用金型内に配置し、この射出成形用金型内にて、シャフト連結具の外縁領域に側面部材を形成するのが一般的である。
【００２８】
しかしながら、射出成形用金型内に熱可塑性樹脂が高い樹脂圧（例えば、200〜400kg/cm2）で充填されると、射出成形用金型内に配置したシャフト連結具の外縁領域を僅かながらも変形させることがあり得る。こうした変形は、クロスフローファンが保有するバランスを悪化させる原因となるため、クロスフローファンの回転に起因して生じる騒音や振動についての対策としては最小限に抑えることが好ましい。
【００２９】
そこで、本発明のように、シャフト連結具の外縁領域に、この外縁領域に沿って間欠的に、より好ましくは連続的に、軸線方向に突出するリムを設ければ、射出成形用金型内で、シャフト連結具における外縁領域の外周面にボス部に向かって高い樹脂圧が作用しても、当該リムの内側面が射出成形用金型に設けた段部によって保持されるため、ボス部に向かう方向への変形を抑制することができる。
【００３０】
なお、本発明に係るリムをシャフト連結具の外縁領域に沿って間欠的に設けた場合、クロスフローファンとしての、シャフト連結具と側面部材との回転方向に対する結合力は、リムとリムとの相互間に流れ込んだ材料よりなる側面部材の部位と当該リムとの係合で確保されるため、クロスフローファンとして回転させても、シャフト連結具と側面部材との間では、回転方向に沿ってずれを生じることなく、シャフト連結具と側面部材とのガタツキに伴う振動、異音の発生や耐久性の低下を防ぐことができる。
【００３１】
同様に、本発明のように、シャフト連結具の外縁領域に、この外縁領域に沿って間欠的に、ボス部を中心とした放射方向に延在する凹部又は凸部を設けた場合も、クロスフローシャフトとしての、シャフト連結具と側面部材との回転方向に対する結合力は、前記凹部に流れ込んだ材料よりなる側面部材の部位と当該凹部との係合、又は、凸部と凸部との相互間に流れ込んだ材料よりなる側面部材の部位と当該凸部との係合で確保されるため、クロスフローファンとして回転させても、シャフト連結具と側面部材との間では、回転方向に沿ってずれを生じることなく、シャフト連結具と側面部材とのガタツキに伴う振動、異音の発生や耐久性の低下を防ぐことができる。
【００３２】
なお、シャフト連結具と側面部材との回転方向に対する結合力は、シャフト連結具の外縁領域に複数の貫通孔を形成し、これらの貫通孔に側面部材の成形樹脂を充填することで高めることも可能である。
【００３３】
しかしながら、貫通孔を有する連結具外縁領域を樹脂で成形する場合、貫通孔の存在により外縁領域の強度低下を避けられず、その場合、強度を上げるための対策が必要となる。特に、貫通孔を有する外縁領域を射出成形によって形成する場合、この貫通孔を形成する樹脂が当該貫通孔の金型部位に沿って回り込んでウェルドを形成するため、ウェルドでの強度低下も併せて考慮しなければならない。
【００３４】
これに対し、上述のように、外縁領域に沿って間欠的に、ボス部を中心とした放射方向に延在する凹部又は凸部を設けた場合、側面部材を取り付けた後にシャフト連結具を回転させることで生じる側面部材のガタツキに伴う振動、異音の発生や耐久性の低下を、外縁領域の強度低下やそれを改善するための対策を考慮することなく防ぐことができる。
【００３５】
また、本発明が、ボス部を別体として構成して当該ボス部を前記周回部に組み合わせてなる場合、アルミや真鍮等の合金からなる強度に優れた既存のボス部を流用することができるため、高い耐久性を安価に実現できる。
【００３６】
加えて、本発明において、スリットの幅を、ボス部から外縁領域に向かうに従って拡大させれば、シャフト連結具に対して効果的な可撓性を付与できる点で有効である。即ち、周回部に形成される可撓性領域に均一な撓みを生じさせるのに有効である。また、可撓性領域が均一に撓むことに関連して、スリットの相互間に形成される梁状部位の一部に局所的な応力集中が生じることを回避できるため、シャフト連結具の耐久性向上に有効である。
【００３７】
また、本発明によれば、可撓性領域が、長さの異なる複数のスリットを有し、これらのスリットをボス部周りに順次繰り返して配置してなるものであれば、スリットの幅をボス部から外縁領域に向かうに従って拡大させた場合と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
なお、本発明によれば、スリットの幅を外縁領域に向かうに従って拡大させる構成とするか、長さの異なる複数のスリットをボス部周りに順次繰り返して配置する構成とするかは、適宜選択することが可能であるが、両方を含む構成とすることもできる。
【００３９】
ところで、クロスフローファンの構成部材は、シャフト連結具やクロスフローファンの側面部材に直結される実機支持側のシャフトを除いて、クロスフローファン全体としての剛性や製造（原料）コスト等を考慮して使用材料を選定し、各構成部材を全て同一の材料で成形することが一般的である。具体例としては、アクリロニトリル・スチレン（ＡＳ）樹脂等の熱可塑性樹脂原料にガラス繊維等の充填剤を配合した複合樹脂を用いることが一般的であり、使用環境によっては、適用する樹脂原料及び充填剤の種類又は充填剤の配合比率を適宜調整して剛性（曲げ弾性率）や熱変形温度等の必要物性を確保している。
【００４０】
これに対し、シャフト連結具の外縁領域と側面部材とを一体に形成し、又は、シャフト連結具の外縁領域に側面部材を射出成形によって形成することにより、シャフト連結具の可撓性領域をクロスフローファンと同一の複合樹脂で構成することは可能である。
【００４１】
しかしながら、エアコン等の実機を運転させる場合、実機運転時のトルクとクロスフローファン自体の荷重及び遠心力がシャフト連結具に集中し、かつ、これに、送風（特に温風）に起因する熱履歴や、モータシャフトに付着した油分等に起因する化学的影響が加わる。
【００４２】
そこで、本発明に係るシャフト連結具の周回部を、一般的に用いられるＡＳ樹脂にガラス繊維を配合した複合樹脂で構成した場合を例にすると、上述のような複雑な使用環境による影響に対応させ、かつ、ゴム部材を用いたときと同様な弾性特性を得ることが困難である。
【００４３】
このため、少なくとも、本発明に係る可撓性領域に使用される合成樹脂は、実機運転時に発生するトルク、遠心力などの負荷及び温風などの熱履歴を受けても変形などの支障をきたさない機械的特性、熱的特性、化学的特性を有する材料の選定が必要であり、こうした合成樹脂には、例えば、ポリアセタール、ポリアミド系の各重合、重縮合樹脂、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、変性ポリフェニレンオキシド、ポリエチレンテレフタレート、およびこれら高分子材料を含むアロイ化された複合材料、又はこれら高分子材料にガラス繊維、ガラスビーズ、カーボン繊維、マイカ、炭酸カルシウム、タルク、などに代表される強化材を少なくとも一種を配合した強化樹脂等がある。
【００４４】
ところが、こうした熱可塑性合成樹脂は比較的高価である。このため、こうした材料を用いることは、製造コストの面で負担となる。また、クロスフローファン全体には、用途に応じた剛性（曲げ弾性率）や熱的特性を主に要求されるのに対し、シャフト連結具の可撓性領域では、さらに引張強度、曲げ強度、衝撃強度、疲労強度などの機械的特性を保持しつつ弾性を有する（曲げ弾性率が比較的低い）物性が必要であり、両物性を両立する材料を選定することは極めて困難である。
【００４５】
即ち、クロスフローファン用のシャフト連結具は、主目的である防音・防振機能を求められる他、エアコン等の実機運転時に発生するトルクや熱履歴等に対しても充分に耐え得る構造や材料からなることが要求される場合がある。
【００４６】
このため、本発明によれば、シャフト及びシャフト連結具を除いたクロスフローファンの各構成部材に用いる材料についての選択の余地を残すべく、少なくとも、その可撓性領域を熱可塑性合成樹脂からなるものとすれば、シャフト連結具の軽量化や低コスト化を図ることができ、更に、この熱可塑性合成樹脂が、側面部材よりも機械的特性、熱的特性及び化学的特性に優れたポリアセタール、ポリアミド系の各重合、重縮合樹脂、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、変性ポリフェニレンオキシド、ポリエチレンテレフタレート、およびこれら高分子材料を含むアロイ化された複合材料、又はこれら高分子材料にガラス繊維、ガラスビーズ、カーボン繊維、マイカ、炭酸カルシウム、タルク、などに代表される強化材を少なくとも一種を配合した強化樹脂等からなるものとすれば、要求される部分にのみ比較的高価な熱可塑性合成樹脂を用いることによりコスト上昇の抑制を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、図面を参照して、本発明の形態を詳細に説明する。
【００４８】
図１は、エアコンに装備される本発明の一形態であるクロスフローファン１を示す正面図であり、図２(a),(b)はそれぞれ、図１の要部を拡大した斜視図及び、その断面図である。また、図３は、クロスフローファン１の基本構成を示す分解斜視図である。
【００４９】
クロスフローファン１は、図１に示すように、同一の軸線Ｏ上に、その表面が互いに向かい合うように間隔を空けて配置する２つの円盤状の側面部材2a,2bと、これら側面部材2a,2bの相互間に所定の間隔（好適には等間隔）で配置される複数のリング状のフレーム部材３と、このフレーム部材３の相互間と当該フレーム部材３と側面部材2a及び2bそれぞれとの相互間に軸線Ｏ周りに間隔を空けて掛け渡される複数の翼４とを構成部材として備える。
【００５０】
側面部材2bには、図１及び図３に示すように、シャフトＳbが軸線Ｏと一致するように取り付けられ、このシャフトＳbが図示せぬ軸受を介して実機に保持されているのに対し、側面部材2aには、本発明の第一の形態であるシャフト連結具10が、図２及び図３に示すように、その軸線を軸線Ｏに一致させるように一体に設けられている。
【００５１】
クロスフローファン１の各構成部材は、シャフトSb及びシャフト連結具10を除いてそれぞれ、図３に示すように、ＡＳ樹脂にガラス繊維を配合した複合樹脂からなる３つの構造体を基本構成としてなる。
【００５２】
更に詳細には、図３の向かって右側は、シャフト連結具10の外縁領域12b（後述の図４参照）にクロスフローファン１の側面部材2aが形成された構造体である。これに対し、図３の向かって左側は、クロスフローファン１の側面部材2bと共に複数の翼４が一体に形成されると共にシャフトSbが連結された構造体である。更に、図３の中央は、フレーム部材３と共に複数の翼４が一体に形成された構造体である。なお、図３において、中央に位置する上記構造体は、1つのみ例示されているが、実際には、図１に示すように、複数存在する。
【００５３】
これにより、クロスフローファン１は、これらの構造体を仮組みした後、超音波溶着により接合させることにより、図１に示すように、フレーム部材３の相互間、当該フレーム部材３と側面部材2aとの相互間及びフレーム部材３と側面部材2bとの相互間にそれぞれ、図１に符合Ａで例示する「連」と呼ばれる複数の区画を有する円筒形を構成し、図１６に示すように、実機に対して取り付けることができる。
【００５４】
ここで、図４(a)〜(c)はそれぞれ、本発明の第一の形態であるシャフト連結具10をクロスフローファン１に取り付けた場合に当該ファン１の内部から見たときの斜視図、シャフト連結具10をクロスフローファン１に取り付けた場合に当該ファン１の外部から見たとき斜視図及びシャフト連結具10をクロスフローファン１に取り付けた場合に当該ファン１の内部から見たときの正面図である。
【００５５】
図４にて、符号11は、アルミや真鍮等の合金を原料とし、モータシャフトＳm（図１６参照。）が回転シャフトとして連結されるボス部である。モータシャフトＳmの連結は、図示のように、ボス部11の側面にボス孔11hに通じるねじ孔11sを形成し、このねじ孔11sに取り付けた図示せぬねじをモータシャフトＳmに螺着させることで行われる。
【００５６】
符号12は、熱可塑性樹脂からなるプレート部材である。プレート部材12を形成する熱可塑性樹脂には、例えば、側面部材2aよりも機械的特性、熱的特性及び化学的特性に優れたポリアセタール、ポリアミド系の各重合、重縮合樹脂、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、変性ポリフェニレンオキシド、ポリエチレンテレフタレート、およびこれら高分子材料を含むアロイ化された複合材料、又はこれら高分子材料にガラス繊維、ガラスビーズ、カーボン繊維、マイカ、炭酸カルシウム、タルク、などに代表される強化材を少なくとも一種を配合した強化樹脂等、特に、本形態では、例示的に、ポリカーボネートを使用する。
【００５７】
プレート部材12は、その中心に、ボス部11を保持固定するための領域として筒状部12aが一体に形成され、この筒状部12aの内側に、別体として構成した既存のボス部11が固定保持されている。
【００５８】
これに対し、プレート部材12の外縁領域12bは、シャフト連結具10の外縁領域、即ち、側面部材2aを取り付けるための領域としてなる。この外縁領域12bには、当該外縁領域12bに沿って連続的に、シャフト軸線Ｏ方向に突出するリム12rが設けられている。更に詳細には、リム12rは、外縁領域12bのうち、ボス部11が突出する方向、即ち、クロスフローファン１として組み付けた場合に当該ファン１の内部に向かって突出する方向に設けられている。
【００５９】
またプレート部材12は、図示のように、側面部材12bの外周面12eに、外縁領域12bに沿って間欠的に、筒状部12aを中心とした放射方向に沿って内向きに延在する複数の凹部12nが設けられている。なお、本形態に係る凹部12nは、シャフト連結具10をクロスフローファン１に取り付けた場合に当該ファン１の内部から見たときの外観形状が湾曲した半円形状であるが、必ずしもこれに限定されるものではなく、コの字形状のような多角形状としてもよい。
【００６０】
更に、プレート部材12には、図４(c)に示すように、その筒状部12aと外縁領域12b（リム12r）との相互間に、これらを繋ぐプレート状の周回部12wが形成され、この周回部12wに、筒状部12aを中心とした放射方向に対して同一方向に傾斜して延在する複数のスリットＳが形成されている。
【００６１】
本形態に係るスリットＳは、図４(c)のように、長さの異なる２つのスリットS1,S2を有し、これらのスリットSl,S2は、筒状部12a周りに順次配置したのち、これを更に繰り返してレイアウトする。即ち、本形態では、長さの異なる２つのスリットS1,S2をスリットＳとして用い、これらスリットS1,S2を筒状部12a周りに順次繰り返して交互に配置している。
【００６２】
スリットS1,S2はそれぞれ、図４(c)に示すように、クロスフローファン1に組み付けた場合にその内部から見たときの外観形状が、筒状部12a（軸線Ｏ）を中心とした放射方向に対して湾曲するように延在し、外縁領域12bに至った後は当該外縁領域12bに沿って延在する。加えて、スリットS1,S2はそれぞれ、図４(c)に示すように、その幅が、筒状部12aから外縁領域12bに向かうに従って拡大している。
【００６３】
これにより、プレート部材12の、筒状部12aと外縁領域12bとの相互間に存在する周回部12wには、図４(c)のハッチング領域で示すように、スリットS1,S2を有する領域Ｅが形成される。この領域Ｅは、スリットS1,S2の相互間に残った複数の部位が両持ち梁状の部位（以下、「梁状部位」という。）ｅとなり、ボス部11を変形及び復元可能に保持する。即ち、この領域Ｅがボス部11を変形及び復元可能に保持する可撓性領域としてなる。
【００６４】
クロスフローファン１は、前述の如く、複数の翼４を軸線Ｏ周りに回転させる構造であることから、一方の側面部材2bは、そのシャフトSbを介してエアコン実機に保持されることで軸心が固定されるのに対し、他方の側面部材2aは、モータシャフトSmを介してモータＭに軸心が固定される。
【００６５】
この場合、図５に示すように、モータＭの軸心Ｏmと、クロスフローファン１自体の軸心（軸線）Ｏとの間に角度θの微妙な変位が生じ、そのままモータシャフトＳmとクロスフローファン１とが回転すると振動を発生する。従来のシャフト連結具90（後述の図８参照。）は、この微妙な軸心のずれを起因として発生する応力をゴム部材93（後述の図８参照。）の弾性を持って吸収する機能を有する。
【００６６】
また、騒音や振動が発生する他のケースとして、モータＭからの電磁振動を起因する場合、クロスフローファン１そのものが保有するアンバランスに起因する場合が考慮される。
【００６７】
電磁振動を起因する場合、クロスフローファン１は、その形態上、側面部材2a,2b、フレーム部材３及び翼４のそれぞれの面積がプロペラファンやシロッコファン等のそれと比較して比較的小さいため、電磁振動に共振して増幅され、結果として、実用上問題となる騒音や振動を伴うことは極めて少ない。
【００６８】
アンバランスに起因する場合も、実機に組み込む前の製造工程において、クロスフローファン１そのもののアンバランスを最小限に補正することにより、騒音や振動の発生は充分に抑制される。
【００６９】
よって、クロスフローファン１を実機に組み込んで運転する際の、騒音や振動を抑制するためには、クロスフローファン１の組み込み時に起きる、当該ファン１とモータシャフトＳmとの間の軸心のずれに起因して連結部付近に発生する応力を除去することが重要である。
【００７０】
これに対し、本発明に従うシャフト連結具10によれば、クロスフローファン１の軸心Ｏに対するモータシャフトＳmの軸心Ｏmのずれは、図６(a)の構造解析図に示すように、プレート部材12に設けた可撓性領域Ｅでの変形及び復元によって吸収されると共に、クロスフローファン１の軸心Ｏに沿ったモータシャフトＳmの軸心Ｏmのずれも、図６(b) の構造解析図に示すように、可撓性領域Ｅでの変形及び復元によって吸収される。なお、図６では、ボス部11を省略する。
【００７１】
即ち、本発明のシャフト連結具10は、図４(c)に示すように、筒状部12aと外縁領域12bとの相互間に、これらを繋ぐ周回部12wが形成され、この周回部12wに、筒状部12aを中心とした放射方向に対して同一方向に湾曲して延在する複数のスリットS1，S2を有して変形及び復元可能な可撓性領域Ｅを備えることにより、この可撓性領域Ｅの変形及び復元で、クロスフローファン１の回転に起因して生じる騒音や振動を抑制することができる。
【００７２】
また、本形態によれば、可撓性領域Ｅを複数のスリットSl,S2で形成したことから、スリットSl,S2の形状や寸法を適宜変更しても、使用環境や要求に応じた性能を発揮することができる。しかも、本形態に係るスリットS1,S2はそれぞれ、筒状部12aを中心とした放射方向に対して湾曲して延在するものであるから、筒状部12aと外縁領域12bとの相互間に存在する周回部12wという限られた部分において、スリットS1,S2の長さを最大限に確保できるため、効率的な変形及び復元を実現することができる。
【００７３】
更に、本発明によれば、周回部12wの肉厚に変化を与えてもよい。一例としては、筒状部12aと外縁領域12bとの相互間の肉厚に対して筒状部12a側から外縁領域12b側に向かって一定の変化を与え、徐々に薄肉化させる。即ち、スリットSl,S2の形状と肉厚とを適宜選定・組み合わせれば、使用環境や要求に応じた性能の発揮に更に有効である。
【００７４】
ところで、本形態によれば、周回部12wに複数のスリットS1,S2を形成して可撓性領域Ｅとしたことにより、この可撓性領域Ｅは、プレート部材12をポリカーボネート樹脂により形成し、このプレート部材12の周回部12wに、複数のスリットS1,S2を形成するだけで形成できる。即ち、本形態によれば、従来のように、筒状部12aと外縁領域12bとの相互間を、別途設けたゴム部材92（図８参照。）で連結する必要がないため、部品点数を削減しつつ、比較的容易且つ安価に製造することができる。
【００７５】
更に、本形態によれば、ボス部11を別体に構成して当該ボス部11をプレート部材12に組み合わせてなるため、プレート部材12を構成する材質と側面部材2aを構成する材質とを適宜変更すれば、使用環境や要求に応じた性能を発揮することができる。
【００７６】
加えて本形態は、図４(c)に示すように、スリットSl(S2)の幅を、筒状部12aから外縁領域12bに向かうに従って拡大させているため、シャフト連結具10に対して効果的な可撓性を付与できる点で有効である。即ち、周回部12wに形成される可撓性領域Eに均一な撓みを生じさせるのに有効である。また、可撓性領域Eが均一に撓むことに関連して、スリットS1,S2の相互間に形成される梁状部位ｅの一部に局所的な応力集中が生じることを回避できるため、シャフト連結具10の耐久性向上に有効である。
【００７７】
また、本形態によれば、可撓性領域Ｅが、長さの異なる２つのスリットS1,S2を有し、これらのスリットSl,S2を筒状部12a周りに順次繰り返して交互に配置してなることで、スリットS1,S2の幅を筒状部12aから外縁領域12bに向かうに従って拡大させた場合と同様の効果を得ることができる。なお、本発明によれば、こうした順次繰り返して複数のスリットを配してスリットＳを構成する場合、スリットＳの種類は、スリットS1,S2の二種類に限定されるものではなく、二種類以上であればよい。
【００７８】
また、本発明によれば、スリットSl,S2の幅を外縁領域12bに向かうに従って拡大させる構成とするか、長さの異なる複数のスリットを筒状部12a周りに順次繰り返して配置する構成とするかは、適宜選択することが可能であるが、本形態のように、両方を含む構成とすることもできる。
【００７９】
更に、クロスフローファン1に組み付けた場合にその内部から見たときのスリットSl,S2の外観形状は、図４(c)に示すように、曲線のみで構成することが好ましい。
【００８０】
クロスフローファン1に組み付けた場合にその内部から見たときのスリットSl,S2の外観形状が、角度を持った角部を含む形状となると、ボス部11から入力された外力により、梁状部位ｅが撓むと、その角部に応力集中が生じ、梁状部位ｅの耐久性に改善の余地がある。特に、スリットSl,S2の両端側（筒状部12a側及び外縁領域12b側）の外観形状が角部を含んだ形状となると、その影響は大きい。
【００８１】
これに対し、本形態は、図４(c)に示すように、スリットSl,S2の外観形状が角部を含んだ形状とならないことから、ボス部11からの外力により梁状部位ｅが撓んでもその応力が特定の箇所だけに集中しないため、耐久性の向上に有効である。
【００８２】
ここで、図７は、本発明に従うシャフト連結具10の製造工程及び、その外縁領域12bに側面部材2aを取り付ける工程を例示する工程図である。
【００８３】
この場合、第一工程Ｉでは、アルミや真鍮等の合金を用い、従来同様、ダイカスト成形や切削加工によりボス部11を形成する。次の第二工程IIでは、ボス部11をインサート部品として第一の射出成形用金型に挿入したのち、この第一の射出成形用金型内に、ポリカーボネート樹脂を充填して本発明に従うシャフト連結具10を形成する。
【００８４】
なお、ボス部11の外周面には、図２(b)に示すように、少なくとも１つの凹部が形成されており、この凹部に、プレート部材12の原料であるポリカーボネート樹脂を流入・固化させることで、図２(b)の符号12pに示すような凸部がプレート部12と一体に形成され、この凸部12pがボス部11に対する回り止めの機能を発揮する。
【００８５】
次の第三工程IIIでは、後述する図９，10に示すように、シャフト連結具10をインサート部品として第二の射出成形用金型に挿入したのち、この第二の射出成形用金型内に、ＡＳ樹脂にガラス繊維を配合した複合樹脂を充填して側面部材2aを形成する。
【００８６】
これに対し、図８は、従来のシャフト連結具90の製造工程及び、そのリング部92に側面部材2aを取り付ける製造工程を例示する工程図である。
【００８７】
この場合、第一工程Ｉでは、別個に、工程Ｉ(A)にて、ボス部11と同様、アルミや真鍮等の合金を用い、ダイカスト成形や切削加工によりボス部91を形成する一方、工程Ｉ(B)では、例えば、ＳＰＣ（冷間圧延鋼板）をプレス機によりリング状に打ち抜き、その後亜鉛メッキ等のメッキ処理を施し、又は、ＳＧＣ（溶融亜鉛メッキ鋼板）等のメッキ処理鋼板をリング状に打ち抜き、ボス部91と別にリング部92を形成する。このため、シャフト連結具90を生産するにあたっての工程が煩雑でコストもかかる。
【００８８】
また、第二工程IIでは、加硫成形時に、ボス部91及びリング部92に対してゴム部材93を強固に接合させるため、工程II(A)及び工程II(B)にてそれぞれ、工程I(A)で形成したボス部91と、工程I(B)で形成したリング部92とのゴム接合面にそれぞれ脱脂処理を施した後、接着剤Adを塗布する。接着剤Adは、下塗り剤を塗布して乾燥させた後、更に、上塗り剤を塗布して乾燥させる必要がある。このため、上記同様、生産工程が煩雑でコストもかかる。
【００８９】
加えて、次の第三工程IIIでは、ボス部91及びリング部92をインサート部品としてゴム成形用金型に挿入したのち、このゴム成形用金型内に、ゴム材料を充填して、ゴム部材93を備えるシャフト連結具90を形成する。このため、従来のシャフト連結具90を製造するにあたってはゴム加硫成形用金型が必要であり、上記同様、生産工程が煩雑でコストもかかる。しかも、シャフト連結具90は、ボス部91、リング部92及びゴム部材93からなり、部品点数も多い。
【００９０】
第四工程IVでは、シャフト連結具90をインサート部品として樹脂射出成形用金型に挿入したのち、この樹脂射出成形用金型内に、ＡＳ樹脂にガラス繊維を配合した複合樹脂を充填して側面部材2aを形成する。
【００９１】
図９は、シャフト連結具10をインサート部品として用い、その外縁領域12bに側面部材2aを成形する際の、射出成形用金型内の状態を例示する模式断面図である。また、図１０は、図９の破線領域Ｘを拡大して示す要部断面図である。
【００９２】
符号110は、図９に示すように、ボス穴11hを貫通するシャフト部111を有する固定側金型であり、符号120は、固定側金型110に対して接近及び遠離可能な可動側金型である。
【００９３】
可動側金型120は、図１０に示すように、固定側金型110の段部112と共に、外縁領域12bより内側の周回部12wを挟持する段部121を有し、当該外縁領域12bに側面部材2aを形成するためのキャビティＣを固定側金型110と共に形作る。更に詳細には、可動側金型120の段部121には、周回部12wを固定側金型110の段部112とで挟持するとき、リム12rの内側面12fに合さる接触面122が設けられている。
【００９４】
これに対し、固定側金型110と可動側金型120により形成されるキャビティＣ内に充填される熱可塑性樹脂には高い射出圧（例えば、200〜400kg/cm2）が伴い、図１０の矢印の方向に供給されると、周回部12wのみを、金型110の段部112と、金型120の段部121とで挟持しただけでは、金型110,120内のプレート部材12を僅かながらも筒状部12a側に変形させることがあり得る。
【００９５】
しかしながら、図４のように、外縁領域12bに沿って連続的に、連結具複数のリム12rを設ければ、図１９に示すように、２つの金型110,120で、プレート部材12の外周面12eに筒状部12aに向かって高い樹脂圧が作用しても、当該リム12rの内側面12fが金型120に設けた段部121の接触面122によって保持されるため、筒状部12aに向かう方向への変形を抑制することができる。
【００９６】
なお、リム12rは、後述する図１３に示す第四の形態のように、この向きに対抗する方向、即ち、外縁領域12bの裏面側から突出させてもよい。このため、リム12rを保持する段部121は、リム12bの突出する向きに合せ、固定側金型110に設けた段部112であってもよい。
【００９７】
また、本形態は、図４で示したように、プレート部12の外周面12eに、この外縁領域12bに沿って間欠的に、筒状部12aを中心とした放射方向に延在する凹部12nを設けられている。
【００９８】
この場合、クロスフローファン１としての、シャフト連結具10と側面部材2aとの回転方向に対する結合力は、凹部12nに流れ込んだ複合樹脂よりなる側面部材2aの部位と当該凹部12nとの係合で確保されるため、クロスフローファン１として回転させても、シャフト連結具10と側面部材2aとの間では、回転方向に沿ってずれを生じることなく、シャフト連結具10と側面部材2aとのガタツキに伴う振動、異音の発生や耐久性の低下を防ぐことができる。
【００９９】
なお、クロスフローファン１としての、シャフト連結具10と側面部材2aとの回転方向に対する結合力は、外縁領域12bに沿って間欠的に、筒状部12aを中心とした放射方向に沿って外向きに延在する凸部を設けることでも実現することができる。
【０１００】
ところで、シャフト連結具10と側面部材2aとの回転方向に対する結合力は、シャフト連結具10の外縁領域12bに貫通孔を形成し、この貫通孔に、側面部材2aを形成する複合樹脂を充填することで高めることも可能である。
【０１０１】
しかしながら、貫通孔を有する外縁領域12bを樹脂で成形する場合、貫通孔の存在により外縁領域12bの強度低下を避けられず、その場合、強度を上げるための対策が必要となる。特に、貫通孔を有する外縁領域12bを射出成形によって形成する場合、この貫通孔を形成する樹脂が当該貫通孔の金型部位に沿って回り込んでウェルドを形成するため、ウェルドでの強度低下も併せて考慮しなければならない。
【０１０２】
これに対し、本形態のように、外縁領域12bに沿って間欠的に、筒状部12aを中心とした放射方向に延在する凹部12nや凸部を設けた場合、クロスフローファン１として回転させることで生じるシャフト連結具10と側面部材2aとのガタツキに伴う振動、異音の発生や耐久性の低下を、外縁領域12bの強度低下やそれを改善するための対策を考慮することなく防ぐことができる。
【０１０３】
ところで、クロスフローファン1の構成部材は、シャフト連結具10やシャフトSbを除いて、クロスフローファン１全体としての剛性や製造（原料）コスト等を考慮して使用材料を選定し、各構成部材を全て同一の材料で成形することが一般的である。具体例としては、アクリロニトリル・スチレン（ＡＳ）樹脂等の熱可塑性樹脂原料にガラス繊維等の充填剤を配合した複合樹脂を用いることが一般的であり、使用環境によっては、適用する樹脂原料及び充填剤の種類又は充填剤の配合比率を適宜調整して剛性（曲げ弾性率）や熱変形温度等の必要物性を確保している。
【０１０４】
これに対し、シャフト連結具10の外縁領域12bと側面部材2aとを一体に形成し、又は、シャフト連結具10の外縁領域12bに側面部材2aを射出成形によって形成することにより、シャフト連結具10の可撓性領域Ｅをクロスフローファン１と同一の複合樹脂で構成することは可能である。
【０１０５】
しかしながら、エアコン等の実機を運転させる場合、実機運転時のトルクとクロスフローファン１自体の荷重がシャフト連結具10に集中し、かつ、これに、送風（特に温風）に起因する熱履歴や、モータシャフトＭに付着した油分等に起因する化学的影響が加わる。
【０１０６】
そこで、本発明に係るシャフト連結具10の周回部12wを、一般的に用いられるＡＳ樹脂にガラス繊維を配合した複合樹脂で構成した場合を例にすると、上述のような複雑な使用環境による影響に対応させ、かつ、ゴム部材92を用いたときと同様な弾性特性を得ることが困難である。
【０１０７】
このため、少なくとも、本発明に係る可撓性領域Ｅに使用される合成樹脂は、実機運転時に発生するトルク、遠心力などの負荷及び温風などの熱履歴を受けても変形などの支障をきたさない機械的特性、熱的特性、化学的特性を有する材料の選定が必要であり、こうした合成樹脂には、例えば、ポリアセタール、ポリアミド系の各重合、重縮合樹脂、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、変性ポリフェニレンオキシド、ポリエチレンテレフタレート、およびこれら高分子材料を含むアロイ化された複合材料、又はこれら高分子材料にガラス繊維、ガラスビーズ、カーボン繊維、マイカ、炭酸カルシウム、タルク、などに代表される強化材を少なくとも一種を配合した強化樹脂等がある。
【０１０８】
ところが、こうした熱可塑性合成樹脂は比較的高価である。このため、こうした材料を用いることは、製造コストの面で負担となる。また、クロスフローファン１全体には、用途に応じた剛性（曲げ弾性率）や熱的特性を主に要求されるのに対し、シャフト連結具の可撓性領域では、さらに引張強度、曲げ強度、衝撃強度、疲労強度などの機械的特性を保持しつつ弾性を有する（曲げ弾性率が比較的低い）物性が必要であり、両物性を両立する材料を選定することは極めて困難である。
【０１０９】
即ち、本発明に係るシャフト連結具は、主目的である防音・防振機能を求められる他、エアコン等の実機運転時に発生するトルクや熱履歴等に対しても充分に耐え得る構造や材料からなることが要求される場合がある。
【０１１０】
このため、本形態のように、シャフトSb及びシャフト連結具10を除いたクロスフローファン１の各構成部材に用いる材料についての選択の余地を残すべく、プレート部材12を熱可塑性合成樹脂からなるものとすれば、シャフト連結具10の軽量化や低コスト化を図ることができ、更に、この熱可塑性合成樹脂が、側面部材2aよりも機械的特性、熱的特性及び化学的特性に優れたポリアセタール、ポリアミド系の各重合、重縮合樹脂、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、変性ポリフェニレンオキシド、ポリエチレンテレフタレート、およびこれら高分子材料を含むアロイ化された複合材料、又はこれら高分子材料にガラス繊維、ガラスビーズ、カーボン繊維、マイカ、炭酸カルシウム、タルク、などに代表される強化材を少なくとも一種を配合した強化樹脂等からなるものとすれば、要求される部分にのみ比較的高価な熱可塑性合成樹脂を用いることによりコスト上昇の抑制を図ることができる。
【０１１１】
また、本形態によれば、ボス部11とプレート部材12とを別体として構成してボス部11をプレート部材12に組み付けるため、アルミや真鍮等の合金からなる強度に優れた既存のボス部11を流用することができ、高い耐久性を安価に実現できる。
【０１１２】
これに対し、図１１は、本発明の第二の形態である、シャフト連結具10の変形例であり、クロスフローファン1に取り付けた状態で当該ファン１の外部から見たときの斜視断面図である。なお、本形態において、クロスフローファン１の各構成部材は、このシャフト連結具10以外、第一の形態のクロスフローファン1と同一であるため、同一符号をもってその説明を省略する。
【０１１３】
本形態は、同一の熱可塑性合成樹脂を材料としてボス部11とプレート部材12とを一体に成形し、ボス部11と外縁領域12bとの相互間に存在する周回部12wに、複数のスリットSl,S2を形成したものである。これによれば、更なる軽量化と低コスト化を実現できる。なお、この場合、樹脂ではなく金属を材料として一体に成形してこれらの相互間にスリットSl,S2を形成してもよい。
【０１１４】
図１２(a)〜(c)はそれぞれ、本発明の第三の形態であるシャフト連結具20をクロスフローファン1に取り付けた場合に当該ファン1の内部から見たときの斜視図、シャフト連結具20をクロスフローファン1に取り付けた場合に当該ファン1の外部から見たときの斜視図及びシャフト連結具20をクロスフローファン１に取り付けた場合に当該ファン１の内部から見たときの正面図である。なお、本形態においても、クロスフローファン１の各構成部材は、シャフト連結具20以外、第一の形態のクロスフローファン１と同一であるため、同一符号をもってその説明を省略する。
【０１１５】
本形態は、外縁領域12bに沿って間欠的に、複数のリム22rが外縁領域12bの全周に亘って設けられている。この場合、第一の形態におけるリム12rに比べてその占有面積を削減できるから、プレート部材12に使用される材料の減量化を図りつつ、第一の形態と同様、外縁領域12bの外周面12eに筒状部12aに向かって高い樹脂圧が作用しても、筒状部12aに向かう方向への変形を抑制できる。
【０１１６】
また、本形態のように、リム22rを外縁領域12bに沿って間欠的に設けた場合、クロスフローファン１としての、シャフト連結具20と側面部材2aとの回転方同に対する結合力は、リム22rとリム22rとの相互間に流れ込んだ複合樹脂よりなる側面部材2aの部位と当該リム22rとの係合で確保されるため、第一の形態と同様、クロスフローファン１として回転させても、シャフト連結具20と側面部材2aとの間では、回転方向に沿ってずれを生じることなく、シャフト連結具20と側面部材2aとのガタツキに伴う振動、異音の発生や耐久性の低下を防ぐことができる。
【０１１７】
図１３(a)〜(c)はそれぞれ、本発明の第四の形態であるシャフト連結具30をクロスフローファン１に取り付けた場合に当該ファン１の内部から見たときの斜視図、シャフト連結具30をクロスフローファン１に取り付けた場合に当該ファン１の外部から見たときの斜視図及びシャフト連結具30をクロスフローファン１に取り付けた場合に当該ファン１の内部から見たときの正面図である。なお、本形態においても、クロスフローファン１の各構成部材は、シャフト連結具30以外、第一の形態のクロスフローファン１と同一であるため、同一符号をもってその説明を省略する。
【０１１８】
本形態も、第三の形態と同様、外縁領域12bに沿って間欠的に、複数のリム32rが外縁領域12bの全周に亘って設けられているが、当該リム32r は、クロスフローファン１として組み付けた状態で当該ファン１の内部に向かって突出する方向に突出すると共に、この向きに対抗する方向、即ち、クロスフローファン1として組み付けた状態で当該ファン1の外部に向かって突出する方向にも突出している。
【０１１９】
この場合、外縁領域12bの外周面12eに筒状部12aに向かって高い樹脂圧が作用しても、第三の形態のように、プレート部12の一方の表面のみにリム22rを設けた場合に比べて、筒状部12aに向かう方向への変形を抑制できると共に、プレート部材12の両面に、第一の形態のリム12rを設けた場合に比べて、プレート部材12におけるリム12rの占有面積が削減され、プレート部材12に使用される材料の減量化を図ることができる。
【０１２０】
更に、本形態によれば、クロスフローファン１として回転させても、第三の形態に比べて、シャフト連結具30と側面部材2aとの間では、回転方向に沿ってずれを生じることなく、側面部材2aのガタツキに伴う振動、異音の発生や耐久性の低下を更に効果的に防ぐことができる。
【０１２１】
なお、プレート部材12の両側に設けたリム32rは、両者が整列する位置に設けてもよいが、本形態の図１３(a),(b)に示すように、軸心Ｏを中心として両者の相互間角度が同一になるようにピッチ（角度）をずらして設ければ、上記効果を確保しつつ、外縁領域12bの全周に亘って複数のリム32rを設けたことで生じる厚肉部分を適宜分散させることができる。
【０１２２】
更に図１４(a)〜(b)はそれぞれ、本発明の第五〜第八の形態であるシャフト連結具40〜70を、クロスフローファン１に取り付けた場合に当該ファン１の内部から見たときの斜視図である。なお、本形態においても、クロスフローファン１の各構成部材は、シャフト連結具40〜70以外、第一の形態のクロスフローファン１と同一であるため、同一符号をもってその説明を省略する。
【０１２３】
図１４(a)に示すシャフト連結具40は、シャフト連結具10の変形例であり、プレート部材12の外縁領域に、リム12rや凹部12nが存在しない外観形状を有する。また、スリットS1,S2はそれぞれ、スリットSl（S2）の内縁及び外縁の曲率半径をスリット幅が一定になるように互いに一定値として湾曲させた形状である。
【０１２４】
図１４(b)に示すシャフト連結具50は、シャフト連結具40の変形例であり、スリットＳが、第一の形態のスリットSl（S2）のように、そのスリット幅が筒状部12aから外縁領域に向かうに従って拡大する単一のスリットを筒状部12aの周りに複数配置したものである。また図１４(c)に示すシャフト連結具60は、シャフト連結具50の変形例であり、スリットＳの個数を更に増やしてより密な状態にしたものである。
【０１２５】
図１４(b),(c)のように、同形のスリットＳの個数を増やして当該スリットＳ同士の間隔を狭めれば、可撓性領域Ｅの剛性を左右する梁状部位ｅの占有面積が減少することにより、可撓性領域Ｅでの可撓性（撓み易さ）を向上させることができる。
【０１２６】
図１４(d)に示すシャフト連結具70は、シャフト連結具50の変形例である。スリットS3は、シャフト連結具70をクロスフローファン１に取り付けた場合に当該ファン１の内部から見たときの外観形状が筒状部12aを中心とした放射方向に対して同一方向に傾斜して延在する直線形状のスリットとなる。この直線状スリットS3はそれぞれ、プレート部材12の表面側からみたときの幅が、筒状部12aから外縁領域に向かうに従って拡大している。
【０１２７】
上述のように、本発明に係るスリットＳは、筒状部12aを中心とした放射方向に対して同一方向に傾斜して延在するものであれば、その外観形状を問わない。
【０１２８】
例えば、筒状部12aを中心とした放射方向に対して湾曲するように延在し梁状部位ｅの側面形状を形成するスリットS（Sl〜S3）の内縁及び外縁の形状は、その曲率半径を調整することにより様々に変更できる。
【０１２９】
このため、スリットＳは、第一の形態等のように、スリットＳの内縁及び外縁の曲率半径を互いに異なる一定値として湾曲させてなる形状とする他、第五の形態のように、スリットSの内縁及び外縁の曲率半径をスリット幅が一定になるように互いに一定値として湾曲させてなる形状や、第八の形態のような直線形状、更には、スリットＳの内縁及び外縁の曲率半径を筒状部12aから外縁領域に沿って連続的又は不連続的に変更させてなる自由曲線で描かれる形状とすることができる。
【０１３０】
即ち、スリットＳの内縁及び外縁は、単一の円弧からなる湾曲形状、又は、複数の円弧を連接してなる湾曲形状、円弧と直線との連接によりなる一部直線を含む湾曲形状等の自由曲線としての選定が可能である。この場合、スリットＳを直線で構成する場合に比べて、スリットＳの長さを可能な限り長くしつつ、スリットSl,S2の相互間に梁状部位ｅを確保できるため、撓み量の大きい可撓性領域ｅの実現に有効である。
【０１３１】
更に、図１５は、本発明の第九の形態であるシャフト連結具80を、クロスフローファン１に取り付けた場合に当該ファン1の外部から見たときの斜視断面図である。なお、本形態においても、クロスフローファン１の各構成部材は、シャフト連結具80以外、第一の形態のクロスフローファン１と同一であるため、同一符号をもってその説明を省略する。
【０１３２】
本形態のシャフト連結具80は、アルミや真鍮等の合金を原料とするボス部81と、金属製のプレート部材82とからなる。この場合、ボス部81の一方の端縁領域81aを薄肉に構成し、この薄肉の端縁領域81aをプレート部材22の内側に貫通させたのち、その露出部分をかしめることにより、ボス部81とプレート部材82とを一体に形成している。
【０１３３】
プレート部材82には、例えば、ばね鋼や、樹脂やゴム材料を挟み込んでなる制振鋼板等を選択できる。
【０１３４】
上述したところは、本発明の好適な形態であるが、当業者によれば、特許請求の範囲内で種々の変更を加えることができる。例えば、クロスフローファンの外観形状は、その本来の送風機能を維持できるものであれば、側面部材の形状等は適宜変更することができる。また、本発明によれば、上述した第一〜第九の各形態の部材やその形態、又は、その周辺構造等は用途に応じてそれぞれ組み合わせて使用することができる。
【実施例】
【０１３５】
以下、従来のシャフト連結具を採用したクロスフローファン（比較例１）、本発明のシャフト連結具を採用したクロスフローファンの第一実施例及び第二実施例をそれぞれ、同一のエアコン室内機に装着し、その運転時に発生する騒音値(dB(A))及びその周波数特性から、本発明に係るシャフト連結具と、従来のシャフト連結具とを比較検証する。
【０１３６】
エアコンには、DCブラシレスモータを備え、それにクロスフローファンを取り付けて回転数を１３００rpmで運転した。
【０１３７】
また、騒音値及びその周波数特性の測定方法は、「JIS C9612」に準拠して、エアコン室内機の吹き出し口から１００cm離れた前方にあって更に、８０cm下がった位置にて測定した。
【０１３８】
比較例１のシャフト連結具には、図８に示した金属とゴム材からなる従来のシャフト連結具90を採用した。この場合、計測された騒音値は、４０．４dB(A)であった。
【０１３９】
一方、実施例１のシャフト連結具には、第一の形態であるシャフト連結具10を採用し、プレート部材12を、ナイロン6（ガラス繊維30％含有）からなる熱可塑性樹脂で形成した。
【０１４０】
この場合、計測された騒音値は、３９．６dB(A)であり、従来のシャフト連結具を用いた比較例より、騒音値が低下したことを確認した。
【０１４１】
これに対し、実施例２のシャフト連結具には、第一の形態であるシャフト連結具10を採用し、プレート部材12を、ポリアセタール（ガラス繊維25％含有）からなる熱可塑性樹脂で形成した。
【０１４２】
この場合、計測された騒音値は、３９．７dB(A)であり、実施例１と同様、従来のシャフト連結具を用いた比較例より、騒音値が低下したことを確認した。
【０１４３】
次に図１７は、比較例１での音圧レベルを周波数分析したデータであり、同図(a)は０．０〜１０．０kHzの周波数帯における音圧レベルの分布を示し、同図(b)は、より詳細に異常音の差異を確認するために同図(a) の分布のうち０．０〜２．０kHzの周波数帯における音圧レベルの分布を示す。
【０１４４】
これに対し、図１８は、実施例１での音圧レベルを周波数分析したデータであり、同図(a)は、比較例と同様、０．０〜１０．０kHzの周波数帯における音圧レベルの分布を示し、同図(b)も、比較例と同様、同図(a) の分布のうち、０．０〜２．０kHzの間の周波数帯における音圧レベルの分布を示す。
【０１４５】
同様に、図１９は、実施例２での音圧レベルを周波数分析したデータであり、同図(a)も、比較例と同様、０．０〜１０．０kHzの間の周波数帯における音圧レベルの分布を示し、同図(b)も、比較例と同様、同図(a) の分布のうち、０．０〜２．０kHzの間の周波数帯における音圧レベルの分布を示す。
【０１４６】
図１７〜１９を比較すれば、比較例に対して実施例１及び実施例２は、各周波数帯における音圧レベルがほとんど変わらないことが明らかである。即ち、実施例１及び実施例２では、音圧レベルについては比較例と同様の特性を維持しつつ、騒音値を抑えることができている。
【０１４７】
なお、上記の検証例は、クロスフローファンの回転数を1300rpmとした場合であり、さらに回転数を500〜1700rpmの範囲で100rpm毎に制御して同様に比較検証した何れの結果においても、比較例１に対して実施例１及び２の騒音値は同等以下であったことは確認済みである。
【０１４８】
こうした結果を考慮すれば、本発明が達成すべき目的及びその作用効果は、少なくとも、シャフト連結具における、プレート部材に、ボス部を中心とした放射方向に対して同一方向に傾斜して複数のスリットを延在させることにより得られると推定される。
【０１４９】
即ち、本発明によれば、プレート部材を、ナイロン6やポリアセタール以外の、例えば、ナイロン6以外のポリアミド系の各重合、重縮合樹脂、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、変性ポリフェニレンオキシド、ポリエチレンテレフタレート、およびこれら高分子材料を含むアロイ化された複合材料、又はこれら高分子材料にガラス繊維、ガラスビーズ、カーボン繊維、マイカ、炭酸カルシウム、タルク、などに代表される強化材を少なくとも一種を配合した強化樹脂で構成した場合は勿論、シャフト連結具としてシャフト連結具10以外の、他の形態(シャフト連結具20〜80)を採用した場合についても同様であると推定される。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【図１】エアコンに装備される本発明の一形態であるクロスフローファン１を示す斜視図である。
【図２】(a),(b)はそれぞれ、図１の要部を拡大した斜視図及び、その断面図である。
【図３】同形態のクロスフローファン１の基本構成を示す分解斜視図である。
【図４】(a)〜(c)はそれぞれ、本発明であるシャフト連結具の第一の形態をクロスフローファンに取り付けた場合に当該ファンの内部から見たときの斜視図、同形態を同クロスフローファンに取り付けた場合に当該ファンの外部から見たときの斜視図及び同形態を同クロスフローファンに取り付けた場合に当該ファンの内部から見たときの正面図である。
【図５】クロスフローファンとモータとの軸芯のずれを示す正面図である。
【図６】(a),(b)はそれぞれ、クロスフローファンの軸心に対してモータシャフトの軸心がずれを起こしたとき、そのずれを本発明に係る可撓性領域での変形により吸収している状態を例示する構造解析図及び、クロスフローファンとモータシャフトとが同軸上でずれを起こしたとき、そのずれを本発明に係る可撓性領域での変形により吸収している状態を例示する構造解析図である。
【図７】本発明に従うシャフト連結具の製造工程及び、その外縁領域に側面部材を取り付ける製造工程を例示する工程図である。
【図８】従来のシャフト連結具の製造工程及び、そのリング部に側面部材を取り付ける製造工程を例示する工程図である。
【図９】同形態のシャフト連結具をインサート部品として用い、その外縁領域に側面部材を成形する際の、射出成形用金型内の状態を例示する模式断面図である。
【図１０】図９の破線領域Ｘを拡大して示す要部断面図である。
【図１１】本発明の第二の形態であるシャフト連結具を、同クロスフローファンに取り付けた場合に当該ファンの外部から見たときの斜視断面図である。
【図１２】(a)〜(c)はそれぞれ、本発明の第三の形態であるシャフト連結具を同クロスフローファンに取り付けた場合に当該ファンの内部から見たときの斜視図、同形態を同クロスフローファンに取り付けた場合に当該ファンの外部から見たときの斜視図及び同形態を同クロスフローファンに取り付けた場合に当該ファンの内部から見たときの正面図である。
【図１３】(a)〜(c)はそれぞれ、本発明の第四の形態であるシャフト連結具を同クロスフローファンに取り付けた場合に当該ファンの内部から見たときの斜視図、同形態を同クロスフローファンに取り付けた場合に当該ファンの外部から見たときの斜視図及び同形態を同クロスフローファンに取り付けた場合に当該ファンの内部から見たときの正面図である。
【図１４】(a)〜(d)はそれぞれ、本発明の第五〜第八の形態であるシャフト連結具をそれぞれ、同クロスフローファンに取り付けた場合に当該ファンの内部から見たときの斜視図である。
【図１５】本発明の第九の形態であるシャフト連結具を、同クロスフローファンに取り付けた場合に当該ファンの外部から見たときの斜視断面図である。
【図１６】エアコンの送風系統等に装備した状態のクロスフローファンを例示する斜視図である。
【図１７】比較例１での音圧レベルを周波数分析したデータであり、同図(a)は、周波数帯（０．０〜１０．０kHz）での音圧レベルの分布を示し、同図(b)は、図(a) の分布のうち、０．０〜２．０kHzの間の周波数帯での音圧レベルの分布を示す。
【図１８】実施例１での音圧レベルを周波数分析したデータであり、同図(a)は、周波数帯（０．０〜１０．０kHz）での音圧レベルの分布を示し、同図(b)は、図(a) の分布のうち、０．０〜２．０kHzの間の周波数帯での音圧レベルの分布を示す。
【図１９】実施例２での音圧レベルを周波数分析したデータであり、同図(a)は、周波数帯（０．０〜１０．０kHz）での音圧レベルの分布を示し、同図(b)は、図(a) の分布のうち、０．０〜２．０kHzの間の周波数帯での音圧レベルの分布を示す。
【符号の説明】
【０１５１】
１  クロスフローファン（第一の形態）
2a  モータ側側面部材
2b  軸受側側面部材
３  フレーム部材
４  翼
10  シャフト連結具（第一の形態）
11  ボス部
12  プレート部材
12a プレート部材の筒状部
12b プレート部材の外縁領域
12e プレート部材の外周面
12n プレート部材の外周面凹部
12r プレート部材のリム
12w プレート部材の周回部
Ｓ  スリット
S1  長尺スリット
S2  短尺スリット
S3  直線状スリット
Ｍ  モータ
Sb  実機（軸受）側シャフト
Sm  モータシャフト
20  シャフト連結具（第三の形態）
30  シャフト連結具（第四の形態）
40  シャフト連結具（第五の形態）
41  ボス部
41a カシメ用端縁
42  プレート部
50  シャフト連結具（第六の形態）
60  シャフト連結具（第七の形態）
70  シャフト連結具（第八の形態）
80  シャフト連結具（第九の形態）
110 固定側金型
111 ボス保持用シャフト部
112 プレート部挟持段部
120 可動側金型
121 プレート部挟持段部（リム保持段部）
122 リム接触面
Ａ   連
Ｃ   キャビティ
Ｅ   可撓性領域
ｅ   梁状部位
Ｏ   クロスフローファン軸線（軸心）
Om  モータシャフト軸線（軸心）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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