(57)【要約】【課題】  部品の寸法ばらつきがあっても、振動や騒音を発生させることが無い送風機を提供する。【解決手段】  送風機１００は、ケーシング１と、ケーシング１内に配置されハブ９の外周部に複数の羽根１０を有するインペラ８と、を備え、インペラ８は、ハブ９の中央部に設けられシャフト６が通る孔９ａと、孔９ａの周辺領域に設けられシャフト６の軸方向に弾性変形する弾性部９ｃと、を有し、弾性部９ｃとロータヨーク１１との間に空隙９ｇを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風機であって、
ケーシングと、
前記ケーシング内に配置されハブの外周部に複数の羽根を有するインペラと、を備え、
前記インペラが、
前記ハブの中央部に設けられ、シャフトが通る孔と、
前記孔の周辺領域に設けられ、前記シャフトの軸方向に弾性変形する弾性部と、
を有することを特徴とする送風機。
【請求項２】
ロータヨークを有し、
前記弾性部と前記ロータヨークとの間に空隙を有することを特徴とする請求項１に記載の送風機。
【請求項３】
前記弾性部は、前記孔周辺に放射状の切り欠き部を設けることで形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の送風機。
【請求項４】
前記弾性部は、有効長さが前記シャフトの外径寸法以上の長さであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の送風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送風機に関し、詳しくはアウターロータ型モータの送風機に関する。
【背景技術】
【０００２】
送風機のインペラをモータのシャフトに固定する構造として、特許文献１には、弾性爪を有するプッシュナットをファン（インペラ）のボス部へインサートモールドにより一体に形成し、回転軸（シャフト）に形成した環状溝に前記プッシュナットを係合する構造が開示されている。特許文献２には、羽根車（インペラ）のボス部の嵌合穴の外周壁先端に形成された係止爪を、回転軸（シャフト）の抜け止め用リング溝に係合する構造が開示されている。また、特許文献３には、アウターロータ型モータのモータヨーク（ロータヨーク）とインペラとを固定する構造として、モータヨーク底面に設けた透孔に、インペラ底面に形成されたボスを係合する構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３４０３９１号公報
【特許文献２】特開平６−６６２９６号公報
【特許文献３】特開２００２−３９０９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１乃至３に開示されている技術を用いることで、インペラをシャフトまたはロータヨークにワンタッチで固定することが可能となる。しかし、特許文献１に開示された係止構造では、プッシュナットの弾性爪がシャフトの溝に係合、またはシャフトに対して弾性力で当接して食い込み、インペラの軸方向の位置を規制するが、インペラをロータヨークに対して軸方向に押圧しておらず、送風動作時の振動、衝撃や経年変化等により、軸方向のガタが発生する。特許文献２及び特許文献３に開示された係止構造では、係止部が径方向に弾性支持されており、軸方向の位置は、シャフトとインペラの寸法精度によりその位置が決定される。そのため、シャフトとインペラの寸法ばらつきによりインペラの軸方向のがたつきが発生し、送風機の振動や騒音が発生してしまう問題がある。
【０００５】
本発明はこのような問題に鑑みて行われたものであり、部品の寸法ばらつきがあっても、振動や騒音を発生させることが無い送風機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】
【０００６】
上記課題を解決するために、（１）本発明の送風機は、ケーシングと、前記ケーシング内に配置されハブの外周部に複数の羽根を有するインペラと、を備え、前記インペラが、前記ハブの中央部に設けられ、シャフトが通る孔と、前記孔の周辺領域に設けられ、前記シャフトの軸方向に弾性変形する弾性部と、を有する。
【０００７】
（２）上記（１）において、ロータヨークを有し、前記弾性部と前記ロータヨークとの間に空隙を有する。
（３）上記（１）又は（２）において、前記弾性部は、前記孔周辺に放射状の切り欠き部を設けることで形成されている。
（４）上記（１）から（３）のいずれか１において、前記弾性部は、有効長さが前記シャフトの外径寸法以上の長さである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、部品の寸法ばらつきがあっても、振動や騒音を発生させることが無い送風機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る送風機の上面図である。
【図２】図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る送風機のインペラの説明図、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は下面図である。
【図４】（ａ）は本発明の実施形態に係る送風機のロータの上面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る送風機のロータとインペラとの組図で、図３（ｂ）と図４（ｂ）とを組み合わせた図である。
【図６】本発明の実施形態に係る送風機の変形例１について説明する図である。
【図７】本発明の実施形態に係る送風機の変形例２について説明する図である。
【図８】本発明の実施形態に係る送風機の変形例３についてインペラを説明する図、（ａ）は上面図、（ｂ）は図８（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。
【図９】他の実施例におけるロータとインペラとの組図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係る送風機の上面図である。図２は図１のＡ−Ａ断面図である。図１では、ブラシレス直流モータ、具体的にはアウターロータ型モータが適用されてなる送風機１００を示している。
図１及び図２に示すように、参照符号１は合成樹脂等からなるほぼ筒状のケーシングで、このケーシング１の中央部にはベース２が一体に形成されており、その中央部には筒状の軸受ハウジング３がケーシング軸方向に延出形成されている。
【００１２】
この軸受ハウジング３の内側には間隔を置いて２個の玉軸受４，５の外輪が支持されており、玉軸受４，５の内輪にはシャフト６が支持されている。このシャフト６の下端には止め輪７が装着されており、シャフト６の抜止めと軸方向の位置決めをするようになっている。合成樹脂等からなるインペラ８は、カップ状のハブ９の外周部に複数の羽根１０を有している。
【００１３】
このインペラ８は、ハブ９の内周側にロータヨーク１１が配置されている。ロータヨーク１１は、有底円筒状の形状を有し、圧入、溶接等の結合構造によってシャフト６に結合、固定されている。また、ロータヨーク１１の内周にはリング状の永久磁石１４が固定され、この永久磁石１４の内方側にはステータコア１６にコイル１５を施したステータ１８が配設されている。ロータ２０はシャフト６、ロータヨーク１１及びマグネット１４からなる。参照符号１７はインシュレータである。ステータ１８は、上記軸受ハウジング３の外側に固定されている。
【００１４】
このステータコア１６の下方（静止部）には、コイル１５に所定の電流を供給してブラシレス直流モータを駆動制御するための電子回路を搭載した回路基板１９が取り付けられる。
【００１５】
このように構成された送風機１００は、ＯＡ機器の筐体（図示せず）の通気孔に取り付けられて使用される。通気孔へは、図２の下方側を筐体の外側に向け、シャフト６を水平方向に向けた状態で取り付けられる。そして、その状態で図示しないリード線に所定電圧の直流電源を供給すると、上記回路基板１９上の電子回路により制御された電流がコイル１５に流れる。これによりステータコア１６から磁束流が発生し、この磁束流と永久磁石１４が発生する磁束流との相互磁気作用によってシャフト６を中心にロータ２０及びインペラ８が回転する。
【００１６】
図３は、本発明の実施形態に係る送風機１００のインペラ８の説明図であって、図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図、図３（ｃ）は下面図である。インペラの８構造について図３（ａ）から図３（ｃ）を用いて説明する。インペラ８は、ハブ９と複数の羽根１０とを備えている。インペラ８は可撓性合成樹脂により形成されている。ハブ９の中央には、シャフト６が通り、図４（ｂ）で示すシャフト６の溝６ａと係合するための孔９ａがある。ハブ９の孔９ａの内径寸法は、シャフト６本体の外径よりも小さく且つシャフト６の溝６ａの外径と同じまたはシャフト６の溝６ａの外径よりも大きく形成する。ハブ９の孔９ａからは、３本のスリット（切り欠き部）９ｂが放射状に形成されている。ハブ９の孔９ａの周辺領域であって、隣り合うスリット９ｂに挟まれた円弧領域は、図３（ｂ）の上下方向（シャフト６の軸方向）に弾性機能を有し、弾性変形する弾性部９ｃとなる。弾性部９ｃは、孔９ａ周辺に放射状のスリット９ｂを設けることで形成されている。図３（ｂ）において、弾性部下面９ｙはハブ下面９ｘに対して窪んでいる。ハブ下面９ｘには、３箇所のボス９ｄが形成されている。
【００１７】
図４（ａ）は本発明の実施形態に係る送風機１００のロータ２０の上面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【００１８】
有底円筒状のロータヨーク１１の底部中央には、シャフト６が圧入、溶接等によって固定されている。シャフト６のロータヨーク１１側（上側）端部は、ロータヨーク１１の底部から突出している。さらに、シャフト６の突出部には円環状の溝６ａが形成されている。シャフト６の溝６ａの軸方向長さは、図３（ｂ）で示した弾性部９ｃの厚さよりも長く（軸方向に広く）形成されている。そして、ロータヨーク１１上面に対するシャフト６の溝６ａ位置（シャフト６の溝６ａ上辺部とロータヨーク１１の上面部との距離αは、図３（ｂ）で示したインペラ８のハブ下面９ｘに対する弾性部下面９ｙの窪み深さと弾性部９ｃの厚さとを合わせた距離よりも短い距離である。ロータヨーク１１の底部には、図３（ｃ）で示したハブ９のボス９ｄと同じ位置に、ボス９ｄの外径と略同一径の孔１１ａが形成されている。
【００１９】
図５は、本発明の実施形態に係る送風機１００のロータ２０とインペラ８との組図で、図３（ｂ）と図４（ｂ）とを組み合わせた図である。ロータ２０の上方からインペラ８を重ねる。このとき、ハブ９のボス９ｄをロータヨーク１１の孔１１ａに挿入する。同時に、ロータ２０のシャフト６をハブ９の孔９ａに挿入する。次に、ロータ２０のシャフト６外周付近に位置するハブ９の弾性部９ｃを上から押し、シャフト６の溝６ａへハブ９の弾性部９ｃを係合する。
【００２０】
尚、本実施形態ではロータ２０にインペラ８を取付けた軸流送風機で説明するが、遠心流送風機への適用も可能である。また、インペラ８の材質は弾性部９ｃに可撓性を付与できるものであれば、可撓性樹脂以外の金属等も使用可能である。
【００２１】
本発明の実施形態によれば、インペラ８の弾性部９ｃをシャフト６の溝６ａに係合することで、インペラ８とロータ２０とを軸方向に密着させる弾性力が付与される。図３（ｂ）で示したインペラ８のハブ下面９ｘに対する弾性部下面９ｙの窪みが、図５の空隙９ｇとなるため、ロータ２０および／またはインペラ８を構成する部品の寸法ばらつきがあっても、インペラ８とロータ２０とを軸方向に密着させることができる。また、インペラ８とロータ２０との接合に接着剤やインサートモールド等を必要とせず、ハブ９の弾性部９ｃをシャフト６の溝６ａに係合させるだけの容易な方法でインペラ８とロータ２０とを組立てることが可能となる。
【００２２】
次に本発明の実施形態に係る送風機の変形例１について説明する。図６は、本発明の実施形態に係る送風機の変形例１について説明する図である。変形例１では、インペラ２８のハブ下面９ｘと弾性部下面９ｙとは略同一面となっている。また、弾性部下面９ｙに位置するロータヨーク１１ｂの底面部を下方向に突出させ、ハブ９の弾性部９ｃとロータヨーク１１ｂの底面部との間に空隙９ｈを形成する構造となっている。
【００２３】
インペラ２８の弾性部９ｃをシャフト６の溝６ａに係合することで、インペラ２８とロータ２０とを軸方向に密着させる弾性力が付与される。ロータヨーク１１ｂ底面に空隙９ｈを設けているため、ロータ２０および／またはインペラ２８を構成する部品の寸法ばらつきがあっても、インペラ２８とロータ２０とを軸方向に密着させることができる。変形例１によれば、ロータ２０の軸方向寸法を小さくすることが可能となる。
【００２４】
次に本発明の実施形態に係る送風機の変形例２について説明する。図７は、本発明の実施形態に係る送風機の変形例２について説明する図である。変形例２では、インペラ３８のハブ下面９ｘに対して弾性部下面９ｙが隆起している（図３（ｂ）に対して凹凸方向が反対になっている）。また、弾性部下面９ｙに位置するロータヨーク１１ｃの底面部を下方向に突出させ、ハブ９の弾性部９ｃとロータヨーク１１ｃの底面部との間に空隙９ｉを形成する構造となっている。さらに、ロータ２０の底面に対するシャフト６の上方突出長さを、インペラ３８のハブ厚さ以下としている。
【００２５】
インペラ３８の弾性部９ｃをシャフト６の溝６ａに係合することで、インペラ３８とロータ２０とを軸方向に密着させる弾性力が付与される。ロータヨーク１１ｃ底面とハブ９の弾性部９ｃとの間に空隙を有しているため、ロータ２０および／またはインペラ３８を構成する部品の寸法ばらつきがあっても、インペラ３８とロータ２０とを軸方向に密着させることができる。また、シャフト６がインペラ３８のハブ９上面から突出しないため、送風機の薄型化が可能となる。変形例２によれば、ロータ２０の軸方向寸法をさらに小さくすることが可能となる。
【００２６】
次に本発明の実施形態に係る送風機の変形例３について説明する。図８は、本発明の実施形態に係る送風機の変形例３についてインペラを説明する図、（ａ）は上面図、（ｂ）は図８（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。図９は、他の実施例におけるロータ２０とインペラ４８との組図で、図３（ｂ）と図８（ｂ）とを組み合わせた図である。変形例３では、ハブ９のスリット９ｊの本数を６本としている。
【００２７】
スリットの本数を増やすことにより、弾性部９ｃの有効長さＥ（径方向寸法）を長くすることができる。有効長さＥは、シャフト６の外径寸法と同じか、シャフト６の外径寸法よりも長くすること、すなわち、有効長さＥがシャフト６の外径寸法以上の長さであることが好適である。ハブ９の弾性部９ｃ有効長さＥを長くすることにより、弾性部９ｃをシャフト６の溝６ａに係合する際に弾性部９ｃを大きく撓らせることが可能となり、シャフト６の溝６ａへの係合作業が容易となる。変形例３によれば、ハブ９の弾性部９ｃを大きく撓らせることが可能となり、シャフト６の溝６ａへの係合作業が容易となる。
【００２８】
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】
【００２９】
１００  送風機
１  ケーシング
６  シャフト
８  インペラ
９  ハブ
９ａ  孔
９ｂ  スリット（切り欠き部）
９ｃ  弾性部
１０  羽根
１１  ロータヨーク
【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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