(57)【要約】【課題】嵌め合い公差を確保する部分を極力減らし、それ以外の部分の径を細くして公差を粗くすることにより、加工の簡略化と公差外れ品が出る可能性を低減することができる中空回転軸およびそれを用いた送風装置を提供することを目的とする。【解決手段】中空軸１２の端部１６に軸受により軸支される軸部１３が圧入されるとともに、中空軸１２の外周部１４に被回転体が嵌め合いにより組み付けられる中空回転軸６であって、軸部１３が圧入される中空軸１２の端部１６が、被回転体が嵌め合いにより組み付けられる中空軸１２の外周部１４よりも外径が所定寸法だけ細めに加工され、被回転体が組み付けられる中空軸１２の外周部１４の外径公差に対し、軸部１３が圧入される中空軸１２の端部１６の外径公差が粗くされている。【選択図】図４
2013119905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空軸の端部に軸受により軸支される軸部が圧入されるとともに、前記中空軸の外周部に１以上の被回転体が嵌め合いにより組み付けられる中空回転軸であって、
前記軸部が圧入される前記中空軸の端部が、前記被回転体が嵌め合いにより組み付けられる前記中空軸の外周部よりも外径が所定寸法だけ細めに加工され、
前記被回転体が組み付けられる前記中空軸の外周部の外径公差に対し、前記軸部が圧入される前記中空軸の端部の外径公差が粗くされていることを特徴とする中空回転軸。
【請求項２】
前記中空軸の前記軸部が圧入される前記端部と、前記被回転体が嵌め合いにより組み付けられる前記外周部との間および／または複数の前記外周部間に、前記端部の外径よりも大きく、かつ前記外周部の外径よりも小さい外径とされた前記被回転体の挿入部が形成され、該挿入部の外径公差が前記外周部の外径公差よりも粗くされていることを特徴とする請求項１に記載の中空回転軸。
【請求項３】
前記外周部の外径公差に対して、前記端部および／または前記挿入部の外径公差が少なくとも１桁粗くされていることを特徴とする請求項１または２に記載の中空回転軸。
【請求項４】
モータを介して回転駆動される回転軸に送風機の羽根車が少なくとも１台以上組み付けられている送風装置において、
前記回転軸が、請求項１ないし３のいずれかに記載の中空回転軸とされ、その中空回転軸の前記外周部に前記送風機の羽根車のボス部が嵌め合いによって組み付けられていることを特徴とする送風装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機等に用いられる複数台の送風機を中空回転軸上に直列に組み込んだ構成の送風装置およびその中空回転軸に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機において、ユニット本体内に回転自在に支持され、モータを介して回転駆動される回転軸に対して、その軸上に複数台（例えば、２−４台）の遠心式送風機等を直列に組込んだ構成の送風装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
このような送風装置では、両軸モータの駆動軸と連結される回転軸に、自重での撓みを軽減するため、中空の回転軸を使用しており、該中空回転軸の先端に軸部を圧入し、その軸部をユニット本体側に設けられている軸受を介して軸支することにより、中空回転軸を回転自在に支持している（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３３７６７１２号公報
【特許文献２】実公平７−５０５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の如く、１本の中空回転軸上に複数台の送風機を直列に組み込んだ構成の送風装置においては、概して中空回転軸が長尺となる。一方、中空軸については、芯出しやチャッキングに時間がかかることから、センタレス研削により加工されるが、長尺の中空回転軸に対して、その外径全長に亘り送風機側の被回転体ボス部を嵌合するための嵌め合い公差を適用しようとすると、軸先端部で加工精度を出すことが難しくなり、送風機の組み付けが困難となることがある。
【０００５】
また、中空回転軸の先端部に、軸受により軸支される別部品の軸部を圧入した構造の中空回転軸の場合、軸部を圧入した部分において、軸径が若干膨らむことから、通常の軸と穴の嵌め合い公差を確保することは困難となる。つまり、中空回転軸の送風機側ボス部が嵌め合いされる外周部分の外径公差は、通常、１０μｍオーダーであるのに対して、一般に圧入加工部分の外径公差は１００μｍオーダーであり、嵌め合い公差の確保が難しくなって送風機の組み付けが困難になる場合がある等の課題があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、嵌め合い公差を確保する部分を極力減らし、それ以外の部分の径を細くして公差を粗くすることにより、加工の簡略化と公差外れ品が出る可能性を低減することができる中空回転軸およびそれを用いた送風装置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】
【０００７】
上記した課題を解決するために、本発明の中空回転軸およびそれを用いた送風装置は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる中空回転軸は、中空軸の端部に軸受により軸支される軸部が圧入されるとともに、前記中空軸の外周部に１以上の被回転体が嵌め合いにより組み付けられる中空回転軸であって、前記軸部が圧入される前記中空軸の端部が、前記被回転体が嵌め合いにより組み付けられる前記中空軸の外周部よりも外径が所定寸法だけ細めに加工され、前記被回転体が組み付けられる前記中空軸の外周部の外径公差に対し、前記軸部が圧入される前記中空軸の端部の外径公差が粗くされていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、中空軸の端部に軸部が圧入されるとともに、その外周部に１以上の被回転体が嵌め合いにより組み付けられる中空回転軸であって、軸部が圧入される中空軸の端部が、被回転体が嵌め合いにより組み付けられる中空軸の外周部よりも外径が所定寸法だけ細めに加工され、被回転体が組み付けられる中空軸の外周部の外径公差に対し、軸部が圧入される中空軸の端部の外径公差が粗くされているため、中空回転軸の端部に軸部を圧入することで外径公差が仮に１桁大きくなったとしても、該端部は所定寸法だけ細めに加工されていることから、被回転体の嵌め合いによる組み付けに対して影響を及ぼすことはなく、被回転体の組み付け性を確保することができる。また、中空軸端部の外径公差を粗くしても、被回転体を容易に組み付けることができることから、中空回転軸の全長を嵌め合い公差で加工する必要がなくなる。従って、中空回転軸の加工を簡略化することができるとともに、公差外れ品が出る可能性を低減し、コストダウンを図ることができる。
【０００９】
さらに、本発明の中空回転軸は、上記の中空回転軸において、前記中空軸の前記軸部が圧入される前記端部と、前記被回転体が嵌め合いにより組み付けられる前記外周部との間および／または複数の前記外周部間に、前記端部の外径よりも大きく、かつ前記外周部の外径よりも小さい外径とされた前記被回転体の挿入部が形成され、該挿入部の外径公差が前記外周部の外径公差よりも粗くされていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、中空軸の軸部が圧入される端部と、被回転体が嵌め合いにより組み付けられる外周部との間および／または複数の外周部間に、端部の外径よりも大きく、かつ外周部の外径よりも小さい径とされた被回転体の挿入部が形成され、該挿入部の外径公差が外周部の外径公差よりも粗くされているため、中空軸の被回転体が嵌め合いにより組み付けられる外周部以外の部分を全て外周部よりも径が小さく、かつその外径公差を粗くした軸とすることができる。従って、被回転体が嵌め合いにより組み付けられる外周部以外の部分の外径公差を全て粗くすることにより、中空回転軸の加工を更に簡略化することができるとともに、外径公差を粗くしても、被回転体の組み付け性を確実に維持することができる。
【００１１】
さらに、本発明の中空回転軸は、上述のいずれかの中空回転軸において、前記外周部の外径公差に対して、前記端部および／または前記挿入部の外径公差が少なくとも１桁粗くされていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、外周部の外径公差に対して、端部および／または挿入部の外径公差が少なくとも１桁粗くされているため、被回転体が嵌め合いにより組み付けられる外周部以外の部分の加工公差を、例えば１０μｍオーダーから１００μｍオーダーに１桁落とすことができる。これにより、中空回転軸の加工工程を大幅に簡略化することができ、生産性の向上と公差外れ品が出る可能性の低減により相当のコストダウンを図ることができる。
【００１３】
さらに、本発明にかかる送風装置は、モータを介して回転駆動される回転軸に送風機の羽根車が少なくとも１台以上組み付けられている送風装置において、前記回転軸が、上述のいずれかの中空回転軸とされ、その中空回転軸の前記外周部に前記送風機の羽根車のボス部が嵌め合いによって組み付けられていることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、モータを介して回転駆動される回転軸に送風機の羽根車が少なくとも１台以上組み付けられている送風装置にあって、回転軸が、上述のいずれかに記載の中空回転軸とされ、その中空回転軸の外周部に送風機の羽根車のボス部が嵌め合いによって組み付けられているため、送風機の羽根車が嵌め合いにより組み付けられる中空回転軸の外周部に対する羽根車のボス部の嵌め合いによる組み付けを容易化することができる。これによって、送風装置の組み立て性およびその精度を向上し、生産コストの低減と送風性能の安定化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の中空回転軸によると、中空回転軸の端部に軸部を圧入することによって外径公差が仮に１桁大きくなったとしても、その端部は所定寸法だけ細めに加工されていることから、被回転体の嵌め合いによる組み付けに対して影響を及ぼすことはなく、被回転体の組み付け性を確保することができる。また、中空軸端部の外径公差を粗くしても、被回転体を容易に組み付けることができることから、中空回転軸の全長を嵌め合い公差で加工する必要がなくなるため、中空回転軸の加工を簡略化することができるとともに、公差外れ品が出る可能性を低減し、コストダウンを図ることができる。
【００１６】
また、本発明の送風装置によると、送風機の羽根車が嵌め合いにより組み付けられる中空回転軸の外周部に対する羽根車のボス部の嵌め合いによる組み付けを容易化することができるため、送風装置の組み立て性およびその精度を向上し、生産コストの低減と送風性能の安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る送風装置の外観図である。
【図２】図１に示す送風装置の右側面図である。
【図３】図１に示す送風装置のファンケーシングを除いたＡ−Ａ断面図である。
【図４】図１に示す送風装置の中空回転軸をデフォルメして示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の一実施形態について、図１ないし図４を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係る送風装置の外観図が示され、図２には、その右側面図が示されている。
本実施形態に係る送風装置１は、両端面に駆動軸３，４が突出されているタイプの両軸型ファンモータ（モータ）２と、ファンモータ２の一方の駆動軸３に軸継手５を介して連結された中空回転軸６と、中空回転軸６およびファンモータ２の駆動軸４上に直列に組み込まれた複数台（本実施形態では、４台）の送風機７とから構成されている。
【００１９】
ファンモータ２は、空気調和機のユニット本体内にブラケット等を介して固定設置されるようになっており、その一方の駆動軸４の軸端に対して、送風機７が直接組み付けられている。また、他方の駆動軸４の軸端には、軸継手５を介して中空回転軸６が連結されており、この中空回転軸６上に３台の送風機７が組み付けられている。なお、軸継手５には公知の軸継手を用いることができる。
【００２０】
送風機７は、遠心式の所謂シロッコファンであり、多数のブレードを有する羽根車（被回転体）８と渦巻き状のファンケーシング９とから構成されている。羽根車８は、図３に示されるように、軸中心にボス部１０を備え、そのボス部１０を介して駆動軸４および中空回転軸６上に嵌め合いにより組み付けられ、固定ネジ１１を介してそれぞれの軸４，６上に設けられているＤ面カット部に締め付け固定される構成とされている。また、ファンケーシング９は、その吹出し口がユニット本体内を吸込み側と吹出し側とに仕切る仕切板の吹出し側に開口されるように固定設置される構成とされている。
【００２１】
中空回転軸６は、例えば長手方向の３箇所に等間隔で３台の送風機７が組み付けられる長尺（長いもので６００ｍｍ程度）の中空軸とされている。この中空回転軸６は、一端が軸継手５を介してファンモータ２の駆動軸３に連結され、他端がユニット本体側に設けられている軸受に回転自在に支持される構成とされている。このため、中空回転軸６は、図４に示されるように、長尺の中空軸１２の一端部１６にユニット本体側の軸受により軸支される軸部１３が連結された構成とされている。
【００２２】
このような中空回転軸６において、軸部１３は、中空軸１２の一端部１６に圧入によって連結され、一方、羽根車８のボス部１０は、中空軸１２の外周上に嵌め合いによって組み付けられ、固定ネジ１１を介して固定されるようになっている。このため、中空軸１２の外径は、本来、ボス部１０との嵌め合い公差を確保した外径公差とする必要があるが、その全長を該公差で加工することは加工工数から見て必ずしも良法とは云えず、また、該公差で加工したとしても、軸部１３の圧入により軸端部では、軸径が若干膨らむことから外径公差を確保することができなくなるという課題があった。
【００２３】
そこで、本実施形態においては、中空軸１２の外径を、羽根車８のボス部１０が嵌め合いによって組み付けられる外周部１４の外径Ｄを最大径となし、その以外の羽根車８のボス部１０を挿入する挿入部１５の外径Ｄ１および軸部１３を圧入する一端部１６の外径Ｄ２を、それぞれ外周部１４の外径Ｄよりも所定寸法ずつ細めに加工するようにし、各々の外径が、Ｄ＞Ｄ１＞Ｄ２の関係を満たすように、センタレス研削等で加工するようにしている。なお、図４においては、外径Ｄ，Ｄ１，Ｄ２の径差は、デフォルメして示されているが、せいぜい０．１〜０．３ｍｍ程度あれば十分である。
【００２４】
また、これに併せて、羽根車８のボス部１０を挿入する挿入部１５および軸部１３を圧入する一端部１６の外径公差を、羽根車８のボス部１０が嵌め合いによって組み付けられる外周部１４の外径公差に対して、１桁粗い公差としている。つまり、挿入部１５や一端部１６は、嵌め合い公差とする必要がなく、羽根車８のボス部１０が嵌め合いされる外周部１４の外径公差を、例えば１０μｍオーダーの公差とした場合、挿入部１５および一端部１６の外径公差を、１桁落とした１００μｍオーダーの公差としても、羽根車８のボス部１０を容易に挿入することが可能となる。
【００２５】
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
送風装置１の組み立てに際しては、両軸タイプのファンモータ２の駆動軸４および中空回転軸６に対して、送風機７の被回転体である羽根車８のボス部１０を嵌め合いによって嵌め込み、組み付け固定する必要がある。特に、中空回転軸６に対しては、３台の送風機７の羽根車８を軸方向に挿入して組み付けなければならない。
【００２６】
しかるに、本実施形態においては、羽根車８のボス部１０が嵌め合いによって組み付けられる外周部１４の外径Ｄに対して、その以外の羽根車８のボス部１０を挿入する挿入部１５の外径Ｄ１および軸部１３を圧入する一端部１６の外径Ｄ２がそれぞれ所定寸法ずつ細くされ、Ｄ＞Ｄ１＞Ｄ２とされている。このため、中空軸１２の端部に軸部１３を圧入することにより当該部分の軸径が僅かに膨らんで外径公差が仮に１桁大きくなったとしても、羽根車８のボス部１０の挿入組み付けに対して影響を及ぼすことはなく、羽根車８の組み付け性を向上することができる。
【００２７】
また、中空軸１２の羽根車８のボス部１０を挿入する挿入部１５および軸部１３を圧入する一端部１６の外径公差を、羽根車８のボス部１０が嵌め合いによって組み付けられる外周部１４の外径公差（例えば１０μｍオーダー）に対し、１桁粗い１００μｍオーダーとしているが、挿入部１５および一端部１６の外径公差を粗くしても、上記の如く、羽根車８の組み付け性に影響を及ぼすことがないだけでなく、中空軸１２の全長を嵌め合い公差で加工する必要がなくなることから、中空軸１２の加工工数を大幅に低減することが可能となる。
【００２８】
このため、中空回転軸６の加工を大幅に簡略化し、その生産性を向上することができるとともに、公差外れ品が出る可能性を低減し、中空回転軸６、ひいては送風装置１のコストダウンを図ることができる。また、該中空回転軸６の外周部に送風機７の羽根車８が嵌め合いにより組み付けられ、送風装置１が組み立てられるため、送風装置１の組み立て性およびその精度を向上し、生産コストの低減と送風性能の安定化を図ることができる。
【００２９】
特に、軸部１３を圧入することにより外径公差が粗くなる中空軸１２の一端部１６だけでなく、該一端部１６と羽根車８のボス部１０が嵌め合いによって組み付けられる外周部１４との間および複数の外周部１４の間に、外径Ｄ１を細くし、外径公差を粗くした挿入部１５を形成しているため、羽根車８が嵌め合いにより組み付けられる外周部１４以外の部分の外径公差を全て粗くすることができ、これによって、中空軸１２の加工工数を大幅に低減し、中空回転軸６の加工を簡略化することができるとともに、外周部１４以外の部分の外径公差を粗くしても、羽根車８の組み付け性を確実に維持することができる。
【００３０】
なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、中空回転軸６上に送風機７を３台組み付けた送風装置１について説明したが、送風機７を２台あるいは４台以上組み付けたものにも同様に適用できることはもちろんである。また、上記実施形態では、中空回転軸６の一端部１６に軸部１３を圧入した例について説明したが、他の端部に同様の軸部１３を圧入した構成の中空回転軸にも同様に適用できることは云うまでもない。
【００３１】
また、上記実施形態では、中空軸１２の外径を、外周部１４の外径Ｄと、挿入部１５の外径Ｄ１および一端部１６の外径Ｄ２の３段に変化させているが、外周部１４の外径Ｄとそれ以外の部分の外径との２段に変化させた構成としてもよく、これによっても上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
さらに、中空軸１２の一端部１６に圧入している軸部１３の圧入部分を先端側に向って僅かに勾配を付けたテーパー形状としてもよく、これによって、軸部１３を圧入し易くすることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１  送風装置
２  ファンモータ（モータ）
６  中空回転軸
７  送風機
８  羽根車（被回転体）
１０  ボス部
１２  中空軸
１３  軸部
１４  外周部
１５  挿入部
１６  一端部
Ｄ  外周部の外径
Ｄ１  挿入部の外径
Ｄ２  一端部の外径
【図１】
2013119905.tif 000003
【図２】
2013119905.tif 000004
【図３】
2013119905.tif 000005
【図４】
2013119905.tif 000006