(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部に送風機の羽根車（５）のハブ（９）が固定され、内周部に前記羽根車（５）を回転駆動させるモーター（８１）のモーター軸（８２）が軸着されるボス構造であって、
モーター軸（８２）の放射方向に延びる段差面（１３，３３）を有するボス部材（１１，３１）と、
前記段差面（１３，３３）に対してモーター軸方向に隣接するように成形され、前記ハブ（９）と前記ボス部材（１１，３１）との間に固着される防振部材（１２，３２）と、
を備え、
前記防振部材（１２，３２）と隣接する前記段差面（１３，３３）のモーター軸放射方向の長さ（Ｌ１，Ｌ４）は、前記防振部材（１２，３２）の前記段差面（１３，３３）と隣接する端面のモーター軸放射方向の長さ（Ｌ２，Ｌ５）の２分の１以上であり、
前記防振部材（１２，３２）は、前記防振部材（１２，３２）と隣接する前記段差面（１３，３３）のモーター軸放射方向の長さ（Ｌ１，Ｌ４）あるいは前記防振部材（１２，３２）の前記段差面（１３，３３）に隣接する端面のモーター軸放射方向の長さ（Ｌ２，Ｌ５）のどちらか短い方の長さが、前記防振部材（１２，３２）と隣接する前記段差面（１３，３３）からハブ（９）までのモーター軸方向の長さ（Ｌ３，Ｌ６）の３分の１以上となる構造を有する、
ボス構造（１，３）。
【請求項２】
前記段差面（１３）は、前記防振部材（１２）に対してモーター本体側に配置される、
請求項１に記載のボス構造（１）。
【請求項３】
前記段差面（３３）は、前記防振部材（３２）に対してモーター本体と反対側に配置される、
請求項１に記載のボス構造（３）。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のボス構造（１，３）と、
前記ボス構造と固着されるハブ（９）と、
前記ハブと固着される羽根（５１）と、
を備える、
送風機の羽根車（５）。
【請求項５】
請求項１から３のいずれかに記載のボス構造（１，３）と、
前記ボス構造と固着されるハブ（９）と、
前記ハブと固着される羽根（５１）と、
を備える、
シロッコファン（５）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送風機の羽根車に使用されるボス構造および送風機の羽根車、特に防振部材を備えるボス構造および羽根車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
送風機の羽根車のボス構造においては、外周部に送風機の羽根車のハブが弾性的に固定され、内周部に羽根車を回転駆動させるモーターのモーター軸が軸着される円筒形状のボス構造が知られている。かかる構造を有する従来例の径方向断面を図６に、ハブ９の近傍の拡大図を図７に示す。図６においては、送風機の羽根車のハブ９は、防振部材６２を介してボス部材６１と固着されている。ボス構造がこのような弾性的な構造を有することにより、モーターからの振動、特にモーターからの電磁振動を低減することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来のボス構造を有する羽根車においては、次の問題が発生している。羽根車の重心の偏りやモーター軸８２の傾きを原因として、モーター軸８２に直交する水平軸の周りにモーメント力が生じる場合、防振部材６２はモーター軸方向へ変位し、さらには、防振部材６２のモーター軸方向への塑性変形が生じる。この変位および塑性変形は、モーター軸８２を含む平面における羽根車の振れを引き起こし、さらには送風機の揺れ及び騒音を引き起こす原因となる。
【０００４】
そこで本発明においては、モーター軸を含む平面における羽根車の振れを抑制する送風機の羽根車のボス構造および送風機の羽根車を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係るボス構造は、外周部に送風機の羽根車のハブが固定され、内周部に羽根車を回転駆動させるモーターのモーター軸が軸着されるボス構造である。このボス構造は、モーター軸の放射方向に延びる段差面を有するボス部材と、段差面に対してモーター軸方向に隣接するように成形され、ハブとボス部材との間に固着される防振部材とを備えている。さらに、このボス構造は、防振部材と隣接する段差面のモーター軸放射方向の長さが、段差面と隣接する防振部材の端面のモーター軸放射方向の長さの２分の１以上であることを特徴とするボス構造である。さらに、防振部材は、防振部材と隣接する段差面のモーター軸放射方向の長さあるいは段差面に隣接する防振部材の端面のモーター軸放射方向の長さのどちらか短い方の長さが、防振部材と隣接する段差面からハブまでのモーター軸方向の長さの３分の１以上となることを特徴とするボス構造である。ここで、羽根車のハブとは、羽根車と防振部材との間に介在する部品あるいは羽根車本体で防振部材が直接取り付けられる部位を意味する。ボス部材の材質としては、例えば金属材や樹脂材などがあげられる。また、防振部材の材質としては、例えばゴム材などの弾性材があげられる。
【０００６】
ここでは、このボス構造を有することで、従来のボス構造と同様にモーターの電磁振動を低減する効果が得られる。さらに、防振部材と隣接する段差面のモーター軸放射方向の長さが、段差面と隣接する防振部材の端面のモーター軸放射方向の長さの２分の１以上であり、従来のボス構造に比して、段差面と隣接する防振部材の端面の面積に対する防振部材と隣接する段差面の面積の割合が増える。これにより、羽根車の重心の偏りやモーター軸の傾きを原因として、モーター軸に直交する水平軸の周りにモーメント力が生じる場合であっても、段差面により防振部材のモーター軸方向への変位は抑制され、さらには、塑性変形の発生を抑えることができる。その結果として、モーター軸を含む平面における羽根車の振れを抑制する効果を得ることができる。
【０００７】
また、本発明に際しての研究により、防振部材と隣接する段差面からハブまでのモーター軸方向の長さに対して、段差面に隣接する防振部材のモーター軸の放射方向の長さと段差面に隣接する防振部材の端面のモーター軸放射方向の長さとのどちらか短い方の長さが長くなるほど、モーター軸方向への防振部材の変位が抑制されることができるとわかった。
【０００８】
そこで、本発明に係るボス構造では、防振部材と隣接する段差面のモーター軸放射方向の長さあるいは段差面に隣接する防振部材の端面のモーター軸放射方向の長さのどちらか短い方の長さが、防振部材と隣接する段差面からハブまでのモーター軸方向の長さの３分の１以上となる構造を有し、従来のボス構造に比して、モーター軸方向への防振部材の変位が抑制できる。さらにこれにより、防振部材の塑性変形の発生を抑えることができ、モーター軸を含む平面における羽根車の振れを抑制する効果を得ることができる。
【０００９】
なお、防振部材と隣接する段差面は複数面あってもよく、複数のハブと固着される複数の防振部材を持つボス構造であってもよい。
【００１０】
請求項２に係るボス構造は、請求項１に記載するボス構造であって、段差面は、防振部材に対してモーター本体側に配置される。
【００１１】
ここでは、段差面は防振部材に対してモーター本体側に配置されている。このような構造を有することにより、羽根車の重心の偏りやモーター軸の傾きを原因として、モーター軸に直交する水平軸の周りにモーメント力が生じる場合であっても、防振部材のモーター本体方向への変位は段差面にて抑制される。この変位の抑制により、防振部材の塑性変形の発生を抑えることができる。さらには、モーター軸を含む平面における羽根車の振れを抑制する効果を得ることができる。
【００１２】
請求項３に係るボス構造は、請求項１に記載するボス構造であって、段差面は、防振部材に対してモーター本体と反対側に配置される。
【００１３】
ここでは、段差面は防振部材に対してモーター本体と反対側に配置されている。このような構造を有することにより、羽根車の重心の偏りやモーター軸の傾きを原因として、モーター軸に直交する水平軸の周りにモーメント力が生じる場合であっても、防振部材のモーター本体と反対方向への変位は段差面にて抑制される。この変位の抑制により、防振部材の塑性変形の発生を抑えることができる。さらには、モーター軸を含む平面における羽根車の振れを抑制する効果を得ることができる。
【００１４】
請求項４に係る送風機の羽根車は、請求項１から３のいずれかに記載のボス構造とボス構造に固着されるハブとハブに固着される羽根とを備える送風機の羽根車である。ここで、ハブと羽根とが固着されている状態とは、例えば、ハブが羽根を供える羽根車に埋め込まれた状態で一体成形されていることや、ハブが羽根と一様な材質で一体となって作られていることなどをいう。また、送風機の羽根車とは、例えば、シロッコファン等の多翼ファンやターボファンやプロペラファンなどである。
【００１５】
ここでは、送風機の羽根車が本発明のボス構造を有することで、羽根車の重心の偏りやモーター軸の傾きがある場合においても、モーター軸を含む平面における羽根車の振れを抑制する効果を得ることができる。そのため、羽根車の振れを原因とする送風機の揺れおよび騒音を抑制することができる。
【００１６】
請求項５に係る送風機の羽根車は、請求項１から３のいずれかに記載のボス構造とボス構造に固着されるハブとハブに固着される羽根とを備えるシロッコファンである。ここで、ハブと羽根とが固着されている状態とは、例えば、ハブが羽根を供えるシロッコファンに埋め込まれた状態で一体成形されていることや、ハブが羽根と一様な材質で一体となって作られていることなどをいう。
【００１７】
シロッコファンは、様々な向きに設置・使用され、そのファンの重心がファン回転中常時ハブ中心にあるように設計することは難しい。そこでシロッコファンが本発明のボス構造を有することで、シロッコファンに重心の偏りやモーター軸の傾きがある場合においても、モーター軸を含む平面におけるシロッコファンの振れを抑制する効果を得ることができる。そのため、シロッコファンの振れを原因とする送風機の揺れおよび騒音を抑制することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
〈第一実施形態〉
本発明の第一実施形態に係るボス構造１を図１に示す。また、ハブ９の近傍の拡大図を図２に示す。このボス構造１は図５に示すように、シロッコファン５のハブ９に備えつけられている。このボス構造１は、ボス部材１１と防振部材１２とを備える。ボス部材１１は、金属材などで構成され、シロッコファン５を回転駆動させるモーター８１のモーター軸８２が軸着される内周部とモーター軸８２の放射方向に延びる段差面１３を有する外周部とを備える。防振部材１２は、ゴム材などの弾性材で構成され、シロッコファン５のハブ９とボス部材１１との間の空間に充填成形され、ハブ９とボス部材１１を弾性的に固定する。防振部材１２は、ボス部材１１にあっては、ボス部材１１の外周部と防振部材１２に対してモーター本体側に配置される段差面１３とにおいて固着される。このとき、防振部材１２は、防振部材１２の段差面１３と隣接する端面のモーター軸放射方向の長さＬ２が、防振部材１２と隣接する段差面１３のモーター軸放射方向の長さＬ１と同じになるように成形される。
【００１９】
〈第一実施形態に係るボス構造の作用および効果〉
シロッコファン５において、シロッコファン５の重心の偏りやモーター軸８２の傾きを原因として、モーター軸８２に直交する水平軸の周りにモーメント力が生じる場合、本発明のボス構造１を備えるシロッコファン５においては、防振部材１２のモーター本体方向への変位は、段差面１３にて抑制される。さらに、モーター本体と反対方向への変位も、防振部材１２が段差面１３にて固着されているために抑制される結果となる。これらにより、防振部材１２の塑性変形の発生を抑えることができ、ひいてはモーター軸８２を含む平面におけるシロッコファン５の振れを抑制する効果を得ることができる。
【００２０】
さらに、図１に示す本発明のボス構造１においては、防振部材１２と隣接する段差面１３からハブ９までのモーター軸方向の長さＬ３に対する防振部材１２と隣接する段差面１３のモーター軸放射方向の長さＬ１あるいは段差面１３に隣接する防振部材１２の端面のモーター軸放射方向の長さＬ２の長さの割合が、図７に示す従来のボス構造６における防振部材６２と隣接する段差面６３からハブ９までのモーター軸方向の長さＬ９に対する防振部材６２と隣接する段差面６３のモーター軸放射方向の長さＬ７の割合よりも大きくなるような構造を有する。この構造を有することで、さらに防振部材１２のモーター軸方向への変位の抑制効果は高まり、モーター軸８２を含む平面における羽根車５の振れを抑制する効果を得ることができる。
【００２１】
〈第二実施形態〉
本発明の第二実施形態に係るボス構造を図３に示す。このボス構造３は、シロッコファン５のハブ９に備えつけられている。このボス構造３は、ボス部材３１と防振部材３２とを備える。ボス部材３１は、金属材などで構成され、羽根車を回転駆動させるモーター８１のモーター軸８２が軸着される内周部とモーター軸８２の放射方向に延びる段差面３３を有する外周部とを備える。防振部材３２は、ゴム材などの弾性材で構成され、シロッコファン５のハブ９とボス部材３１との間の空間に充填成形され、ハブ９とボス部材３１を弾性的に固定する。防振部材３２は、ボス部材３１にあっては、ボス部材３１の外周部と防振部材３２に対してモーター本体と反対側に配置される段差面３３とにおいて固着される。このとき、防振部材３２は、段差面３３と隣接する防振部材３２の端面のモーター軸放射方向の長さＬ５が、防振部材３２と隣接する段差面３３のモーター軸放射方向の長さＬ４と同じになるように成形される。
【００２２】
〈第二実施形態に係るボス構造の作用および効果〉
シロッコファン５において、シロッコファン５の重心の偏りやモーター軸８２の傾きを原因として、モーター軸８２に直交する水平軸の周りにモーメント力が生じる場合、図３に示すボス構造３を備えるシロッコファン５においては、防振部材３２のモーター本体と反対方向への変位は、段差面３３にて抑制される。さらに、モーター本体方向への変位も、防振部材３２が段差面３３にて固着されているために抑制される結果となる。これらにより、防振部材３２の塑性変形の発生を抑えることができ、ひいてはモーター軸８２を含む平面におけるシロッコファン５の振れを抑制する効果を得ることができる。
【００２３】
〈その他の実施形態〉
第一実施形態および第二実施形態においては、本発明のボス構造をシロッコファンに適用したが、本発明のボス構造は、ラジアルファン、ターボファン、プロペラファンなど各種送風機の羽根車に対して適用可能である。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１に係るボス構造では、従来のボス構造と同様にモーターの電磁振動を低減する効果が得られる。さらに、防振部材と隣接する段差面のモーター軸放射方向の長さが、段差面と隣接する防振部材の端面のモーター軸放射方向の長さの２分の１以上であり、従来のボス構造に比して、段差面と隣接する防振部材の端面の面積に対する防振部材と隣接する段差面の面積の割合が増える。これにより、羽根車の重心の偏りやモーター軸の傾きを原因として、モーター軸に直交する水平軸の周りにモーメント力が生じる場合であっても、段差面により防振部材のモーター軸方向への変位は抑制され、さらには、塑性変形の発生を抑えることができる。その結果として、モーター軸を含む平面における羽根車の振れを抑制する効果を得ることができる。さらに、このボス構造では、防振部材と隣接する段差面のモーター軸放射方向の長さあるいは段差面に隣接する防振部材の端面のモーター軸放射方向の長さのどちらか短い方の長さが、防振部材と隣接する段差面からハブまでのモーター軸方向の長さの３分の１以上となる構造を有し、従来のボス構造に比して、モーター軸方向への防振部材の変位が抑制できる。さらにこれにより、防振部材の塑性変形の発生を抑えることができ、モーター軸を含む平面における羽根車の振れを抑制する効果を得ることができる。
【００２５】
請求項２に係るボス構造では、段差面は防振部材に対してモーター本体側に配置されている。このような構造を有することにより、羽根車の重心の偏りやモーター軸の傾きを原因として、モーター軸に直交する水平軸の周りにモーメント力が生じる場合であっても、防振部材のモーター本体方向への変位は段差面にて抑制される。この変位の抑制により、防振部材の塑性変形の発生を抑えることができる。さらには、モーター軸を含む平面における羽根車の振れを抑制する効果を得ることができる。
【００２６】
請求項３に係るボス構造では、段差面は防振部材に対してモーター本体と反対側に配置されている。このような構造を有することにより、羽根車の重心の偏りやモーター軸の傾きを原因として、モーター軸に直交する水平軸の周りにモーメント力が生じる場合であっても、防振部材のモーター本体と反対方向への変位は段差面にて抑制される。この変位の抑制により、防振部材の塑性変形の発生を抑えることができる。さらには、モーター軸を含む平面における羽根車の振れを抑制する効果を得ることができる。
【００２７】
請求項４に係る送風機の羽根車は、本発明のボス構造を有することで、羽根車の重心の偏りやモーター軸の傾きがある場合においても、モーター軸を含む平面における羽根車の振れを抑制する効果を得ることができる。そのため、羽根車の振れを原因とする送風機の揺れおよび騒音を抑制することができる。
【００２８】
請求項５に係るシロッコファンは、本発明のボス構造を有することで、シロッコファンに重心の偏りやモーター軸の傾きがある場合においても、モーター軸を含む平面におけるシロッコファンの振れを抑制する効果を得ることができる。そのため、シロッコファンの振れを原因とする送風機の揺れおよび騒音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第一実施形態に係るボス構造の径方向断面図。
【図２】  図１に示すボス構造のハブ近傍拡大図。
【図３】  本発明の第二実施形態にかかるボス構造の径方向断面図。
【図４】  図３に示すボス構造のハブ近傍拡大図。
【図５】  本発明のボス構造を備える送風機の羽根車。
【図６】  従来のボス構造の径方向断面。
【図７】  図６に示す従来のボス構造のハブ近傍拡大図。
【符号の説明】
１    ボス構造
３    ボス構造
５    シロッコファン
９    ハブ
１１    ボス部材
１２    防振部材
１３    段差面
３１    ボス部材
３２    防振部材
３３    段差面
５１    羽根
８１    モーター
８２    モーター軸
【図１】
0003840993.tif 000002
【図２】
0003840993.tif 000003
【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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