軸流ファン
【課題】軸流羽根車及びモータを専用設計することなく、羽根車の面振れや心振れを抑え、許容トルクの制限を受けにくくすることが可能なアウターロータ型モータを使用した軸流ファンを提供する。
【解決手段】軸流ファン（１０）は、軸流羽根車（２０）と、モータ（３０）と、ファン固定部材（４０）とを有する。軸流羽根車（２０）は、円筒形状のハブ外周部（２２）を有するハブ（２１）と、プロペラ形状の翼（２８）とを有する。モータ（３０）は、軸流羽根車（２０）を回転駆動するアウターロータ型のモータである。ファン固定部材（４０）は、径方向内周部（５０）と、径方向外周部（６０）とを含んでいる。径方向内周部（５０）は、アウターロータ（３２）に固定される。径方向外周部（６０）は、ハブ外周部（２２）に接触しており、ハブ外周部（２２）に固定される。
【解決手段】軸流ファン（１０）は、軸流羽根車（２０）と、モータ（３０）と、ファン固定部材（４０）とを有する。軸流羽根車（２０）は、円筒形状のハブ外周部（２２）を有するハブ（２１）と、プロペラ形状の翼（２８）とを有する。モータ（３０）は、軸流羽根車（２０）を回転駆動するアウターロータ型のモータである。ファン固定部材（４０）は、径方向内周部（５０）と、径方向外周部（６０）とを含んでいる。径方向内周部（５０）は、アウターロータ（３２）に固定される。径方向外周部（６０）は、ハブ外周部（２２）に接触しており、ハブ外周部（２２）に固定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸流ファン、特に、空気調和装置の室外ユニットに使用される軸流ファンに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、図１のような横向きに空気を吹き出す型式の空気調和装置の室外ユニット１に使用される軸流ファン２として、ハブの外周部にプロペラ翼が形成された軸流羽根車３と、軸流羽根車を回転駆動するインナーロータ型のモータ４とを備えたものが、従来から広く用いられている。尚、室外ユニットとしては、図１のような横向きに空気を吹き出す型式だけでなく、上向きに空気を吹き出す型式等の種々の型式があるが、いずれの型式の室外ユニットにおいても、図１のようなインナーロータ型のモータ４を使用した軸流ファン２が広く用いられている。この軸流ファン２では、モータ４のインナーロータから突出した回転軸の先端に、軸流羽根車３のハブの中央部に設けられたボスを固定した構造を有している。
【０００３】
また、空気調和装置の室外ユニットに使用される軸流ファンとして、特許文献１（特開平３−２７５９９８号公報）のような、アウターロータ型のモータによって軸流羽根車を回転駆動する構造の軸流ファンも提案されている。この軸流ファンでは、モータのアウターロータから継手ハブと呼ばれる軸状の部材を突出させて、この継手ハブの先端に、軸流羽根車のハブの中央部を固定した構造を有している。
【０００４】
さらに、軸流ファンではないが、特許文献２（特開２００８−２２３６６６号公報）のような、アウターロータ型のモータによって多翼羽根車を回転駆動する構造の遠心多翼ファンも提案されている。この遠心多翼ファンでは、アウターロータカップと呼ばれる部材によって多翼羽根車とアウターロータとを兼用することでモータを多翼羽根車と一体化した構造を有している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記インナーロータ型のモータを使用した軸流ファンでは、モータの回転軸の先端に固定される軸流羽根車のボスの位置精度が悪いと、軸流羽根車の面振れや心振れが生じやすくなる。また、この軸流ファンでは、モータのトルクを回転半径の小さいボスを介して伝達するため、ボス（すなわち、ハブの中央部）に非常に大きな力が加わり、その結果、軸流羽根車の許容トルクが制限を受けざるを得なくなっている。
【０００６】
これに対して、軸流ファンに対してアウターロータ型のモータを採用し、特許文献２のアウターロータ型のモータを使用した遠心多翼ファンのように、アウターロータ型のモータを多翼羽根車と一体化した構造にすることが考えられる。そうすれば、上記インナーロータ型のモータを使用した軸流ファンに比べて、アウターロータの外周部という回転半径の大きい部分でモータのトルクを伝達するため、軸流羽根車の面振れや心振れが生じにくくなり、また、軸流羽根車の許容トルクが制限を受けにくくなる。
【０００７】
ところが、空気調和装置の室外ユニットは、空調能力等に応じた多数のクラスがある。このため、空気調和装置の室外ユニットに使用される軸流ファンについても、要求される送風性能やモータ動力、コストに応じて、数種類の軸流羽根車と数種類のモータとを組み合わせることによって構成されることが通常である。具体的には、空気調和装置の室外ユニットに使用される軸流ファンは、軸流羽根車とモータとの組み合わせが一様ではなく、例えば、ある大きさのロータを有するモータに対して、ハブの大きさが異なる複数の軸流羽根車を組み合わせて設計される等によって構成されている。すなわち、空気調和装置の室外ユニットに使用される軸流ファンは、個別に設計された軸流羽根車と個別に設計されたモータとが組み合わされる、いわゆる軸流羽根車及びモータの個別設計がなされるものである。このため、空気調和装置の室外ユニットに使用される軸流ファンでは、特許文献２のアウターロータ型のモータを使用した遠心多翼ファンとは異なり、アウターロータ型のモータを軸流羽根車と一体化した構造にする、いわゆる軸流羽根車及びモータが専用設計された構造を適用することが困難である。
【０００８】
このように、空気調和装置の室外ユニットに使用される軸流ファンに対してアウターロータ型のモータを採用しようとすると、軸流羽根車及びモータの個別設計に対応することができるように、特許文献１のアウターロータ型のモータを使用した軸流ファンのような、アウターロータと軸流羽根車のハブの中央部とを軸状の部材を介して固定した構造を採用することになる。しかし、特許文献１のアウターロータ型のモータを使用した軸流ファンでは、上記インナーロータ型のモータを使用した軸流ファンと同様に、軸流羽根車の面振れや心振れという問題、及び、軸流羽根車の許容トルクの制限という問題が生じる。
【０００９】
本発明の課題は、軸流羽根車及びモータを専用設計することなく、羽根車の面振れや心振れを抑え、また、許容トルクの制限を受けにくくすることが可能な軸流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】
【００１０】
第１の観点にかかる軸流ファンは、軸流羽根車と、モータと、ファン固定部材とを有している。軸流羽根車は、円筒形状のハブ外周部を有するハブと、ハブ外周部に形成されたプロペラ形状の翼とを有する。モータは、軸流羽根車を回転駆動するアウターロータ型のモータである。ファン固定部材は、軸流羽根車をモータに連結する部材であり、径方向内周部と、径方向外周部とを含んでいる。径方向内周部は、モータのアウターロータに固定される部分である。径方向外周部は、ハブ外周部に接触しており、ハブ外周部に固定される部分である。
【００１１】
この軸流ファンでは、アウターロータ型のモータと軸流羽根車との連結に上記のファン固定部材を介在させるようにしているため、個別設計された軸流羽根車及びモータとを組み合わせた構造において、モータからのトルク伝達を回転半径が大きいハブ外周部を介して行うことができる。
【００１２】
これにより、軸流羽根車及びモータを専用設計することなく、軸流羽根車の面振れや心振れを抑え、また、許容トルクの制限を受けにくくすることが可能なアウターロータ型のモータを使用した軸流ファンを提供することができる。
【００１３】
第２の観点にかかる軸流ファンは、第１の観点にかかる軸流ファンにおいて、径方向外周部が、ハブ外周部を内周側及び外周側から挟み込む形状を有している。
【００１４】
この軸流ファンでは、径方向外周部とハブ外周部との接触面積を大きくすることができるとともに、ハブ外周部に径方向外周部を径方向両側から押圧することができるため、モータからのトルク伝達をさらに良好にするとともに、ハブ外周部と径方向外周部との固定を強固にすることができる。
【００１５】
第３の観点にかかる軸流ファンは、第１又は第２の観点にかかる軸流ファンにおいて、ファン固定部材が、径方向内周部と径方向外周部との間に、径方向外周側に向かって延びて径方向内周部と径方向外周部との間を繋ぐ寸法調整部をさらに有している。
【００１６】
この軸流ファンでは、寸法調整部の径方向寸法を変更することによって、ファン固定部材の基本的な形状（すなわち、径方向内周部及び径方向外周部を有する形状）を変更することなく、個別設計された軸流羽根車及びモータを用いて軸流ファンを構成する場合に生じるアウターロータとハブとの径方向寸法差を吸収することができる。
【００１７】
第４の観点にかかる軸流ファンは、第１〜第３の観点のいずれかにかかる軸流ファンにおいて、径方向内周部が、アウターロータの径方向外周部に接触している。
【００１８】
この軸流ファンでは、モータからのトルク伝達を回転半径が大きいアウターロータの径方向外周部を介して行うことができる。特に、径方向内周部がアウターロータの径方向外周面に接触する場合には、径方向内周部とアウターロータとの接触面積を大きくすることができるため、モータからのトルク伝達をさらに良好にするとともに、径方向内周部とアウターロータとの固定を強固にすることができる。
【００１９】
第５の観点にかかる軸流ファンは、第１〜第４の観点のいずれかにかかる軸流ファンにおいて、ハブ外周部の径方向外周部と接触する部分に、ハブ側凹形状又はハブ側凸形状が形成されており、径方向外周部のハブ外周部と接触する部分に、ハブ側凹形状又はハブ側凸形状に係合する固定部材側凸形状又は固定部材側凹形状が形成されている。
【００２０】
この軸流ファンでは、モータからのトルク伝達をさらに良好にするとともに、径方向外周部とハブ外周部との間の回転方向の位置ずれをなくすことができる。
【００２１】
第６の観点にかかる軸流ファンは、第１〜第５の観点のいずれかにかかる軸流ファンにおいて、ファン固定部材が、ハブ外周部のうち軸流羽根車の回転軸方向の一端側の部分に固定されており、ハブ外周部のうちファン固定部材が固定されている側と反対側の部分に、ハブ外周部に固定される蓋部材が設けられている。
【００２２】
この軸流ファンでは、ハブ外周部の軸方向両端を支持することができるとともに、ハブを円筒形状のハブ外周部だけもの（すなわち、ハブ外周部の開口を覆う部分や補強用のリブを有しないもの）にすることができるため、軸流羽根車を樹脂成形する場合には、軸流羽根車の成形に使用される材料を削減し、成形時の冷却時間を短縮することができ、材料費、加工費の両面でコストを削減することができる。
【００２３】
第７の観点にかかる軸流ファンは、第６の観点のいずれかにかかる軸流ファンにおいて、蓋部材が、ハブ外周部を内周側及び外周側から挟み込む形状を有している。
【００２４】
この軸流ファンでは、ハブ外周部に蓋部材を径方向両側から押圧することができるため、ハブ外周部と蓋部材との固定を強固にすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００２６】
第１の観点にかかる軸流ファンでは、軸流羽根車及びモータを専用設計することなく、軸流羽根車の面振れや心振れを抑え、また、許容トルクの制限を受けにくくすることが可能になる。
【００２７】
第２の観点にかかる軸流ファンでは、モータからのトルク伝達をさらに良好にするとともに、ハブ外周部と径方向外周部との固定を強固にすることができる。
【００２８】
第３の観点にかかる軸流ファンでは、ファン固定部材の基本的な形状を変更することなく、個別設計された軸流羽根車及びモータを用いて軸流ファンを構成する場合に生じるアウターロータとハブとの径方向寸法差を吸収することができる。
【００２９】
第４の観点にかかる軸流ファンでは、モータからのトルク伝達を回転半径が大きいアウターロータの径方向外周部を介して行うことができる。
【００３０】
第５の観点にかかる軸流ファンでは、モータからのトルク伝達をさらに良好にするとともに、径方向外周部とハブ外周部との間の回転方向の位置ずれをなくすことができる。
【００３１】
第６の観点にかかる軸流ファンでは、軸流羽根車を樹脂成形する場合には、軸流羽根車の成形に使用される材料を削減し、成形時の冷却時間を短縮することができ、材料費、加工費の両面でコストを削減することができる。
【００３２】
第７の観点にかかる軸流ファンでは、ハブ外周部と蓋部材との固定を強固にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】従来例の軸流ファンが採用された室外ユニットを示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態及び変形例１にかかる軸流ファンの断面図である。
【図３】図２又は図７のＡ部の拡大図である。
【図４】本発明の一実施形態及び変形例１にかかる軸流ファンの分解断面図である。
【図５】軸流羽根車とモータとの組み合わせを変更する場合に、ファン固定部材の寸法調整部の径方向寸法を変更する様子を示す図である。
【図６】本発明の変形例１、２にかかる軸流ファンを示す図であり、図２又は図７のＩ−Ｉ断面図である。
【図７】本発明の変形例２にかかる軸流ファンの断面図である。
【図８】本発明の変形例２にかかる軸流ファンの分解断面図である。
【図９】本発明の変形例３にかかる軸流ファンの断面図であって、図３に相当する図である。
【図１０】本発明の変形例３にかかる軸流ファンの断面図であって、図３に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明にかかる軸流ファンの実施形態について、図面に基づいて説明する。尚、本発明にかかる軸流ファンの具体的な構成は、下記の実施形態及びその変形例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００３５】
（１）構成
図２は、本発明の一実施形態にかかる軸流ファン１０の断面図である。図３は、図２のＡ部の拡大図である。図４は、軸流ファン１０の分解断面図である。ここで、図２等における線Ｏ−Ｏは、軸流ファン１０の回転軸線であり、以下の説明では、回転軸線Ｏ−Ｏに沿う方向を軸方向とし、軸方向のうち後述のモータ３０側の方向を軸方向モータ側とし、軸方向モータ側とは反対の方向を軸方向羽根車側とする。また、回転軸線Ｏ−Ｏに直交する方向を径方向とし、径方向のうち回転軸線Ｏ−Ｏから外周側に向かって離れる方向を径方向外周側とし、径方向のうち回転軸線Ｏ−Ｏに向かって近づく方向を径方向内周側とする。
【００３６】
軸流ファン１０は、図１に示す従来の軸流ファン２と同様に、横向きに空気を吹き出す空気調和装置の室外ユニット１や上向きに空気を吹き出す空気調和装置の室外ユニットに使用されるものである。
【００３７】
軸流ファン１０は、主として、軸流羽根車２０と、モータ３０と、ファン固定部材４０とを有している。
【００３８】
軸流羽根車２０は、ハブ２１と、翼２８とを有している。軸流羽根車２０は、樹脂製の部材であり、射出成形によってハブ２１及び翼２８が一体成形されたものである。ハブ２１は、円筒形状のハブ外周部２２と、円板形状のハブ側円板部２５とを有している。ハブ外周部２２の軸方向モータ側の端部である第１端部２３は、翼２８のハブ外周部２２との軸方向モータ側の付け根部分よりも軸方向モータ側へ延びている。ハブ外周部２２の軸方向羽根車側の端部である第２端部２４には、ハブ側円板部２５が形成されている。ハブ側円板部２５は、ハブ外周部２２の第２端部２４側の開口を覆う円板形状の部分である。翼２８は、ハブ外周部２２に形成されたプロペラ形状の翼である。そして、ハブ外周部２２の径方向内周側には、モータ３０の大部分が配置される空間が形成されている。
【００３９】
モータ３０は、軸流羽根車２０を回転駆動するアウターロータ型のモータである。モータ３０は、主として、ステータ３１と、アウターロータ３２とを有している。ステータ３１は、ここでは図示しないが、室外ユニットのモータ支持台等によって支持されており、外部から電源供給を受けるようになっている。アウターロータ３２は、ステータ３１の径方向外周側に対向するように配置されている。そして、アウターロータ３２は、ステータ３１の軸方向モータ側の端部付近に配置された第１軸受３２、及び、ステータ３１の軸方向羽根車側の端部付近に配置された第２軸受３３を介して、ステータ３１の周囲を回転自在な状態で支持されている。そして、ステータ３１が通電されると、アウターロータ３２が回転駆動されるようになっている。
【００４０】
ファン固定部材４０は、軸流羽根車２０をモータ３０に連結する部材である。ファン固定部材４０は、主として、径方向内周部５０と、径方向外周部６０とを有している。ファン固定部材４０は、金属製の部材であり、板金加工等によって径方向内周部５０や径方向外周部６０等の各部が形成されたものである。
【００４１】
径方向内周部５０は、アウターロータ３２に固定される部分である。径方向内周部５０は、モータ３０のステータ３１側の部分（すなわち、第１、２軸受３３、３４のうちステータ３１と一体となっている部分及びステータ３１）に接触しない状態で、ハブ２１の軸方向羽根車側の端部（ここでは、ハブ側円板部２５）とモータ３０の軸方向羽根車側の端部との軸方向間の空間に配置されている。径方向内周部５０は、モータ３０のアウターロータ３２の外形に概ね沿う形状を有している。径方向内周部５０は、ロータ当接部５１と、固定部材側筒状部５２と、固定部材側円板部５３とを有している。ロータ当接部５１は、アウターロータ３２に接触する部分である。ここでは、ロータ当接部５１は、アウターロータ３２の軸方向羽根車側に配置された環形状の部分であり、アウターロータ３２の軸方向羽根車側の端面の径方向外周寄りの部分に接触している。ロータ当接部５１は、ネジや接着等によって、アウターロータ３２に固定されている。固定部材側筒状部５２は、ロータ当接部５１の径方向内周側の端部から軸方向羽根車側に向かって延びる円筒形状の部分である。固定部材側円板部５３は、固定部材側筒状部５２の軸方向羽根車側の端部側の開口を覆う円板形状の部分である。
【００４２】
径方向外周部６０は、ハブ外周部２２に接触しており、ハブ外周部２０に固定される部分である。径方向外周部６０の大部分は、モータ３０のステータ３１側の部分（すなわち、第１、２軸受３３、３４のうちステータ３１と一体となっている部分及びステータ３１）に接触しない状態で、ハブ外周部２２とアウターロータ３２との径方向間に配置されている。径方向外周部６０は、内周側当接部６１と、固定部材側曲げ部６２と、外周側当接部６３とを有している。内周側当接部６１は、ハブ外周部２２に接触する部分である。ここでは、内周側当接部６１は、アウターロータ３２の径方向外周側に配置された円筒形状の部分であり、ハブ外周部２２の径方向内周側の面に接触している。内周側当接部６１は、アウターロータ３２の軸方向羽根車側の端部付近から軸方向モータ側に向かってハブ外周部２２の軸方向モータ側の端部まで延びている。固定部材側曲げ部６２は、内周側当接部６１の軸方向モータ側の端部から径方向外周側に向かって延びる環形状の部分であり、ハブ外周部２２の軸方向モータ側の端面に接触している。外周側当接部６３は、固定部材側曲げ部６２の径方向外周側の端部から軸方向羽根車側に向かって延びる円筒形状の部分であり、ハブ外周部２２の径方向外周側の面に接触している。すなわち、径方向外周部６０の内周側当接部６１、固定部材側曲げ部６２及び外周側当接部６３によって、ハブ外周部２２を内周側及び外周側から挟み込む形状が構成されている。これにより、径方向外周部６０は、ハブ外周部２２に固定されている。そして、モータ３０からのトルクは、ファン固定部材４０を介して、アウターロータ３２からハブ外周部２２に伝達されるようになっている。
【００４３】
また、ファン固定部材４０の径方向内周部５０と径方向外周部６０との間には、径方向外周側に向かって延びて径方向内周部５０と径方向外周部６０との間を繋ぐ寸法調整部７０がさらに形成されている。より具体的には、寸法調整部７０は、径方向内周部５０の径方向外周側の端部（ここでは、ロータ当接部５１の径方向外周側の端部）と、径方向外周部６０の径方向内周側の端部（ここでは、内周側当接部６１の軸方向羽根車側の端部）との間を繋ぐ環形状の部分である。ここでは、寸法調整部７０は、径方向内周部５０のロータ当接部５１と一続きの部分になっている。これにより、アウターロータ３２と径方向外周部６０との径方向間には、隙間Ｓが形成されるようになっている。
【００４４】
（２）特徴
本実施形態の軸流ファン１０には、以下のような特徴がある。
【００４５】
＜Ａ＞
本実施形態の軸流ファン１０では、アウターロータ型のモータ３０と軸流羽根車２０との連結に、上記のような径方向内周部５０と径方向外周部６０とを有するファン固定部材４０を介在させるようにしている。
【００４６】
このため、送風性能等を考慮して個別設計された軸流羽根車２０と、モータ動力等を考慮して個別設計されたモータ３０とを組み合わせた構造において、モータ３０からのトルク伝達を回転半径が大きいハブ外周部２２を介して行うことができる。
【００４７】
これにより、この軸流ファン１０では、軸流羽根車２０及びモータ３０を専用設計することなく、軸流羽根車２０の面振れや心振れを抑え、また、許容トルクの制限を受けにくくすることができる。
【００４８】
＜Ｂ＞
本実施形態の軸流ファン１０では、ファン固定部材４０の径方向外周部６０の軸流羽根車２０のハブ外周部２２への固定構造として、上記のようなハブ外周部２２を内周側及び外周側から挟み込む形状を採用している。
【００４９】
このため、この軸流ファン１０では、例えば、径方向外周部６０として内周側当接部６１だけが設けられている場合に比べて、固定部材側曲げ部６２や外周側当接部６３が設けられている分だけ、径方向外周部６０とハブ外周部２２との接触面積を大きくすることができる。
【００５０】
これにより、この軸流ファン１０では、モータ３０からのトルク伝達をさらに良好にすることができる。
【００５１】
しかも、ハブ外周部２２に径方向外周部６０を径方向両側から押圧することができる。
【００５２】
これにより、この軸流ファン１０では、例えば、径方向外周部６０として内周側当接部６１だけが設けられている場合に比べて、ハブ外周部２２と径方向外周部６０との固定を強固にすることができる。
【００５３】
尚、このようなファン固定部材４０の径方向外周部６０の軸流羽根車２０のハブ外周部２２への固定構造は、ネジや接着等による固定と併用してもよい。
【００５４】
＜Ｃ＞
本実施形態の軸流ファン１０では、ファン固定部材４０として、径方向内周部５０と径方向外周部６０との間に、径方向外周側に向かって延びて径方向内周部５０と径方向外周部６０との間を繋ぐ寸法調整部７０をさらに有するものを採用している。
【００５５】
このため、この軸流ファン１０では、ファン固定部材４０の寸法調整部７０の径方向寸法を変更することによって、種々の軸流羽根車２０とモータ３０との組み合わせに対応することができる。より具体的には、例えば、図５に示すように、軸流羽根車２０（ハブ外周部２２の半径Ｒ）に組み合わされるモータ３０を、サイズの大きいもの（アウターロータ３２の半径ｒ１、図５の実線参照）から、サイズの小さいもの（半径ｒ２、図５の二点鎖線参照）に変更する場合には、アウターロータ３２と径方向外周部６０との径方向間の隙間がＳ１からＳ２に変更されるように、寸法調整部７０の径方向寸法を大きくすればよい。逆に、軸流羽根車２０（ハブ外周部２２の半径Ｒ、図５の二点鎖線参照）に組み合わされるモータ３０を、サイズの小さいもの（アウターロータ３２の半径ｒ２）から、サイズの大きいもの（半径ｒ１、図５の実線参照）に変更する場合には、アウターロータ３２と径方向外周部６０との径方向間の隙間がＳ２からＳ１に変更されるように、寸法調整部７０の径方向寸法を小さくすればよい。
【００５６】
これにより、この軸流ファン１０では、寸法調整部７０の径方向寸法を変更することによって、ファン固定部材４０の基本的な形状（すなわち、径方向内周部５０及び径方向外周部６０を有する形状）を変更することなく、個別設計された軸流羽根車２０及びモータ３０を用いて軸流ファン１０を構成する場合に生じるアウターロータ３２とハブ２１との径方向寸法差を吸収することができる。
【００５７】
＜Ｄ＞
本実施形態の軸流ファン１０では、ファン固定部材４０の径方向内周部５０が、アウターロータ３２の径方向外周部（より具体的には、アウターロータ３２の軸方向羽根車側の端面の径方向外周寄りの部分）に接触している。
【００５８】
これにより、この軸流ファン１０では、モータ３０からのトルク伝達を回転半径が大きいアウターロータ３２の径方向外周部を介して行うことができる。
【００５９】
（３）変形例１
上記実施形態の軸流ファン１０においては、モータ３０からのトルク伝達をさらに良好にすることが好ましい。そこで、本変形例の軸流ファン１０では、図６（ａ）に示すように、ハブ外周部２２の径方向外周部６０と接触する部分に、ハブ側凹形状としてのハブ側凹部２６を形成し、径方向外周部６０のハブ外周部２２と接触する部分に、ハブ側凹形状としてのハブ側凹部２６に係合する固定部材側凸形状としての固定部材側凸部６４を形成してもよい。または、図６（ｂ）に示すように、ハブ外周部２２の径方向外周部６０と接触する部分に、ハブ側凸形状としてのハブ側凸部２７を形成し、径方向外周部６０のハブ外周部２２と接触する部分に、ハブ側凸形状としてのハブ側凸部２７に係合する固定部材側凹形状としての固定部材側凹部６５を形成してもよい。ここでは、ハブ側凹部２６及び固定部材側凸部６４、又は、ハブ側凸部２７及び固定部材側凹部６５は、円周方向に並ぶように複数個形成されている。
【００６０】
本変形例の軸流ファン１０では、モータ３０からのトルク伝達をさらに良好にするとともに、径方向外周部６０とハブ外周部２２との間の回転方向の位置ずれをなくすことができる。
【００６１】
尚、図６においては、ハブ側凹部２６やハブ側凸部２７を径方向外周部６０の内周側当接部６１に形成し、かつ、固定部材側凸部６４や固定部材側凹部６５をハブ外周部２２の径方向内周側の面に形成しているが、これに限定されない。例えば、ハブ側凹部２６やハブ側凸部２７を径方向外周部６０の外周側当接部６３に形成し、かつ、固定部材側凸部６４や固定部材側凹部６５をハブ外周部２２の径方向外周側の面に形成してもよい。または、ハブ側凹部２６やハブ側凸部２７を径方向外周部６０の固定部材側曲げ部６２に形成し、かつ、固定部材側凸部６４や固定部材側凹部６５をハブ外周部２２の軸方向モータ側の端面に形成してもよい。
【００６２】
（４）変形例２
上記実施形態及び変形例１の軸流ファン１０においては、ハブ外周部２２のうち軸流羽根車２０の回転軸方向の一端側の部分（すなわち、第１端部２３側の部分）にファン固定部材４０が固定されているが、図７及び図８に示すように、ハブ外周部２２のうちファン固定部材４０が固定されている側と反対側の部分（すなわち、第２端部２４側の部分）に蓋部材８０を固定するようにしてもよい。
【００６３】
より具体的には、蓋部材８０は、主として、蓋側円板部８１と、内周側当接部８２と、蓋側曲げ部８３と、外周側当接部８４とを有している。蓋部材８０は、金属製の部材であり、板金加工等によって蓋側円板部８１や内周側当接部８２等の各部が形成されたものである。蓋側円板部８１は、ハブ外周部２２の第２端部２４側の開口を覆う円板形状の部分である。内周側当接部８２は、ハブ外周部２２の第２端部２４に接触する部分である。ここでは、内周側当接部８２は、アウターロータ３２の径方向外周側に配置された円筒形状の部分であり、第２端部２４の径方向内周側の面に接触している。内周側当接部８２は、第２端部２４の端部付近から軸方向羽根車側に向かって延びている。蓋側曲げ部８３は、内周側当接部８２の軸方向羽根車側の端部から径方向外周側に向かって延びる環形状の部分であり、第２端部２４の軸方向羽根車側の端面に接触している。外周側当接部８４は、蓋側曲げ部８３の径方向外周側の端部から軸方向モータ側に向かって延びる円筒形状の部分であり、第２端部２４の径方向外周側の面に接触している。すなわち、蓋部材８０の内周側当接部８２、蓋側曲げ部８３及び外周側当接部８４によって、第２端部２４を内周側及び外周側から挟み込む形状が構成されている。これにより、蓋部材８０は、ハブ外周部２２の第２端部２４に固定されている。ここでは、ハブ外周部２２の第２端部２４は、翼２８のハブ外周部２２との軸方向羽根車側の付け根部分よりも軸方向羽根車側へ延びている。そして、この部分に蓋部材８０が固定されている。
【００６４】
本変形例の軸流ファン１０では、ハブ外周部２２の軸方向両端を支持することができるとともに、ハブ２１を円筒形状のハブ外周部２２だけもの、すなわち、ハブ外周部２２の開口を覆う部分であるハブ側円板部２５（図２及び図４参照）や補強用のリブを有しないものにすることができる。このため、軸流羽根車１０を樹脂成形する場合には、軸流羽根車１０の成形に使用される材料を削減し、成形時の冷却時間を短縮することができ、材料費、加工費の両面でコストを削減することができる。
【００６５】
しかも、本変形例の軸流ファン１０では、蓋部材８０（ここでは、内周側当接部８２、蓋側曲げ部８３及び外周側当接部８４）が、ハブ外周部２２を内周側及び外周側から挟み込む形状を有している。このため、この軸流ファン１０では、ハブ外周部２２に蓋部材８０（ここでは、内周側当接部８２及び外周側当接部８４）を径方向両側から押圧することができるため、ハブ外周部２２と蓋部材８０との固定を強固にすることができる。
【００６６】
また、ここでは図示しないが、蓋部材８０をファン固定部材４０にネジや接着等によって固定するようにしてもよい。これにより、蓋部材８０を介してモータ３０からのトルクをハブ外周部２２に伝達することができるため、モータ３０からのトルク伝達をさらに良好にすることができる。
【００６７】
（５）変形例３
上記実施形態及び変形例１、２の軸流ファン１０においては、ファン固定部材４０の径方向内周部５０のうち、円筒形状の固定部材側筒状部５２の軸方向モータ側の端部から径方向外周側に向かって延びる環形状の部分をロータ当接部５１としているが、図９又は図１０に示すように、固定部材側筒状部５２の一部をロータ当接部とする、又は、上記実施形態及び変形例１、２におけるロータ当接部５１と寸法調整部７０との間に、アウターロータ３２の径方向外周面に沿って延びる円筒形状のロータ当接部をさらに形成する。
【００６８】
より具体的には、図９においては、固定部材側筒状部５２の径方向内周面の径をアウターロータ３２の径方向外周面の外径と同径になるように形成し、固定部材側筒状部５２の軸方向モータ側の部分をロータ当接部５１としてアウターロータ３２の径方向外周面に接触させ、ネジや接着等によって、ロータ当接部５１をアウターロータ３２に固定する。そして、上記実施形態及び変形例１、２においてロータ当接部５１としていた部分全体を寸法調整部７０とする。
【００６９】
また、図１０においては、ロータ当接部５１の径方向外周側の端部からアウターロータ３２の径方向外周面の径と同じ内径を有する円筒形状の部分を軸方向モータ側に向かって延ばし、この部分をロータ当接部５１としてアウターロータ３２の径方向外周面に接触させ、ネジや接着等によって、ロータ当接部５１をアウターロータ３２に固定する。そして、このロータ当接部５１の軸方向モータ側の端部から径方向外周側に向かって寸法調整部７０を形成する。
【００７０】
本変形例の軸流ファン１０では、上記実施形態及び変形例１、２と同様に、モータ３０からのトルク伝達を回転半径が大きいアウターロータ３２の径方向外周部を介して行うことができる。特に、この軸流ファン１０では、径方向内周部５０がアウターロータ３２の径方向外周面に接触していることから、径方向内周部５０とアウターロータ３２との接触面積を大きくすることができるため、モータ３０からのトルク伝達をさらに良好にするとともに、径方向内周部５０とアウターロータ３２との固定を強固にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、空気調和装置の室外ユニットに使用される軸流ファンに広く適用可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１０ 軸流ファン
２０ 軸流羽根車
２１ ハブ
２２ ハブ外周部
２８ 翼
３０ モータ
３２ アウターロータ
４０ ファン固定部材
５０ 径方向内周部
６０ 径方向外周部
７０ 寸法調整部
８０ 蓋部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７３】
【特許文献１】特開平３−２７５９９８号公報
【特許文献２】特開２００８−２２３６６６号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸流ファン、特に、空気調和装置の室外ユニットに使用される軸流ファンに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、図１のような横向きに空気を吹き出す型式の空気調和装置の室外ユニット１に使用される軸流ファン２として、ハブの外周部にプロペラ翼が形成された軸流羽根車３と、軸流羽根車を回転駆動するインナーロータ型のモータ４とを備えたものが、従来から広く用いられている。尚、室外ユニットとしては、図１のような横向きに空気を吹き出す型式だけでなく、上向きに空気を吹き出す型式等の種々の型式があるが、いずれの型式の室外ユニットにおいても、図１のようなインナーロータ型のモータ４を使用した軸流ファン２が広く用いられている。この軸流ファン２では、モータ４のインナーロータから突出した回転軸の先端に、軸流羽根車３のハブの中央部に設けられたボスを固定した構造を有している。
【０００３】
また、空気調和装置の室外ユニットに使用される軸流ファンとして、特許文献１（特開平３−２７５９９８号公報）のような、アウターロータ型のモータによって軸流羽根車を回転駆動する構造の軸流ファンも提案されている。この軸流ファンでは、モータのアウターロータから継手ハブと呼ばれる軸状の部材を突出させて、この継手ハブの先端に、軸流羽根車のハブの中央部を固定した構造を有している。
【０００４】
さらに、軸流ファンではないが、特許文献２（特開２００８−２２３６６６号公報）のような、アウターロータ型のモータによって多翼羽根車を回転駆動する構造の遠心多翼ファンも提案されている。この遠心多翼ファンでは、アウターロータカップと呼ばれる部材によって多翼羽根車とアウターロータとを兼用することでモータを多翼羽根車と一体化した構造を有している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記インナーロータ型のモータを使用した軸流ファンでは、モータの回転軸の先端に固定される軸流羽根車のボスの位置精度が悪いと、軸流羽根車の面振れや心振れが生じやすくなる。また、この軸流ファンでは、モータのトルクを回転半径の小さいボスを介して伝達するため、ボス（すなわち、ハブの中央部）に非常に大きな力が加わり、その結果、軸流羽根車の許容トルクが制限を受けざるを得なくなっている。
【０００６】
これに対して、軸流ファンに対してアウターロータ型のモータを採用し、特許文献２のアウターロータ型のモータを使用した遠心多翼ファンのように、アウターロータ型のモータを多翼羽根車と一体化した構造にすることが考えられる。そうすれば、上記インナーロータ型のモータを使用した軸流ファンに比べて、アウターロータの外周部という回転半径の大きい部分でモータのトルクを伝達するため、軸流羽根車の面振れや心振れが生じにくくなり、また、軸流羽根車の許容トルクが制限を受けにくくなる。
【０００７】
ところが、空気調和装置の室外ユニットは、空調能力等に応じた多数のクラスがある。このため、空気調和装置の室外ユニットに使用される軸流ファンについても、要求される送風性能やモータ動力、コストに応じて、数種類の軸流羽根車と数種類のモータとを組み合わせることによって構成されることが通常である。具体的には、空気調和装置の室外ユニットに使用される軸流ファンは、軸流羽根車とモータとの組み合わせが一様ではなく、例えば、ある大きさのロータを有するモータに対して、ハブの大きさが異なる複数の軸流羽根車を組み合わせて設計される等によって構成されている。すなわち、空気調和装置の室外ユニットに使用される軸流ファンは、個別に設計された軸流羽根車と個別に設計されたモータとが組み合わされる、いわゆる軸流羽根車及びモータの個別設計がなされるものである。このため、空気調和装置の室外ユニットに使用される軸流ファンでは、特許文献２のアウターロータ型のモータを使用した遠心多翼ファンとは異なり、アウターロータ型のモータを軸流羽根車と一体化した構造にする、いわゆる軸流羽根車及びモータが専用設計された構造を適用することが困難である。
【０００８】
このように、空気調和装置の室外ユニットに使用される軸流ファンに対してアウターロータ型のモータを採用しようとすると、軸流羽根車及びモータの個別設計に対応することができるように、特許文献１のアウターロータ型のモータを使用した軸流ファンのような、アウターロータと軸流羽根車のハブの中央部とを軸状の部材を介して固定した構造を採用することになる。しかし、特許文献１のアウターロータ型のモータを使用した軸流ファンでは、上記インナーロータ型のモータを使用した軸流ファンと同様に、軸流羽根車の面振れや心振れという問題、及び、軸流羽根車の許容トルクの制限という問題が生じる。
【０００９】
本発明の課題は、軸流羽根車及びモータを専用設計することなく、羽根車の面振れや心振れを抑え、また、許容トルクの制限を受けにくくすることが可能な軸流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】
【００１０】
第１の観点にかかる軸流ファンは、軸流羽根車と、モータと、ファン固定部材とを有している。軸流羽根車は、円筒形状のハブ外周部を有するハブと、ハブ外周部に形成されたプロペラ形状の翼とを有する。モータは、軸流羽根車を回転駆動するアウターロータ型のモータである。ファン固定部材は、軸流羽根車をモータに連結する部材であり、径方向内周部と、径方向外周部とを含んでいる。径方向内周部は、モータのアウターロータに固定される部分である。径方向外周部は、ハブ外周部に接触しており、ハブ外周部に固定される部分である。
【００１１】
この軸流ファンでは、アウターロータ型のモータと軸流羽根車との連結に上記のファン固定部材を介在させるようにしているため、個別設計された軸流羽根車及びモータとを組み合わせた構造において、モータからのトルク伝達を回転半径が大きいハブ外周部を介して行うことができる。
【００１２】
これにより、軸流羽根車及びモータを専用設計することなく、軸流羽根車の面振れや心振れを抑え、また、許容トルクの制限を受けにくくすることが可能なアウターロータ型のモータを使用した軸流ファンを提供することができる。
【００１３】
第２の観点にかかる軸流ファンは、第１の観点にかかる軸流ファンにおいて、径方向外周部が、ハブ外周部を内周側及び外周側から挟み込む形状を有している。
【００１４】
この軸流ファンでは、径方向外周部とハブ外周部との接触面積を大きくすることができるとともに、ハブ外周部に径方向外周部を径方向両側から押圧することができるため、モータからのトルク伝達をさらに良好にするとともに、ハブ外周部と径方向外周部との固定を強固にすることができる。
【００１５】
第３の観点にかかる軸流ファンは、第１又は第２の観点にかかる軸流ファンにおいて、ファン固定部材が、径方向内周部と径方向外周部との間に、径方向外周側に向かって延びて径方向内周部と径方向外周部との間を繋ぐ寸法調整部をさらに有している。
【００１６】
この軸流ファンでは、寸法調整部の径方向寸法を変更することによって、ファン固定部材の基本的な形状（すなわち、径方向内周部及び径方向外周部を有する形状）を変更することなく、個別設計された軸流羽根車及びモータを用いて軸流ファンを構成する場合に生じるアウターロータとハブとの径方向寸法差を吸収することができる。
【００１７】
第４の観点にかかる軸流ファンは、第１〜第３の観点のいずれかにかかる軸流ファンにおいて、径方向内周部が、アウターロータの径方向外周部に接触している。
【００１８】
この軸流ファンでは、モータからのトルク伝達を回転半径が大きいアウターロータの径方向外周部を介して行うことができる。特に、径方向内周部がアウターロータの径方向外周面に接触する場合には、径方向内周部とアウターロータとの接触面積を大きくすることができるため、モータからのトルク伝達をさらに良好にするとともに、径方向内周部とアウターロータとの固定を強固にすることができる。
【００１９】
第５の観点にかかる軸流ファンは、第１〜第４の観点のいずれかにかかる軸流ファンにおいて、ハブ外周部の径方向外周部と接触する部分に、ハブ側凹形状又はハブ側凸形状が形成されており、径方向外周部のハブ外周部と接触する部分に、ハブ側凹形状又はハブ側凸形状に係合する固定部材側凸形状又は固定部材側凹形状が形成されている。
【００２０】
この軸流ファンでは、モータからのトルク伝達をさらに良好にするとともに、径方向外周部とハブ外周部との間の回転方向の位置ずれをなくすことができる。
【００２１】
第６の観点にかかる軸流ファンは、第１〜第５の観点のいずれかにかかる軸流ファンにおいて、ファン固定部材が、ハブ外周部のうち軸流羽根車の回転軸方向の一端側の部分に固定されており、ハブ外周部のうちファン固定部材が固定されている側と反対側の部分に、ハブ外周部に固定される蓋部材が設けられている。
【００２２】
この軸流ファンでは、ハブ外周部の軸方向両端を支持することができるとともに、ハブを円筒形状のハブ外周部だけもの（すなわち、ハブ外周部の開口を覆う部分や補強用のリブを有しないもの）にすることができるため、軸流羽根車を樹脂成形する場合には、軸流羽根車の成形に使用される材料を削減し、成形時の冷却時間を短縮することができ、材料費、加工費の両面でコストを削減することができる。
【００２３】
第７の観点にかかる軸流ファンは、第６の観点のいずれかにかかる軸流ファンにおいて、蓋部材が、ハブ外周部を内周側及び外周側から挟み込む形状を有している。
【００２４】
この軸流ファンでは、ハブ外周部に蓋部材を径方向両側から押圧することができるため、ハブ外周部と蓋部材との固定を強固にすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００２６】
第１の観点にかかる軸流ファンでは、軸流羽根車及びモータを専用設計することなく、軸流羽根車の面振れや心振れを抑え、また、許容トルクの制限を受けにくくすることが可能になる。
【００２７】
第２の観点にかかる軸流ファンでは、モータからのトルク伝達をさらに良好にするとともに、ハブ外周部と径方向外周部との固定を強固にすることができる。
【００２８】
第３の観点にかかる軸流ファンでは、ファン固定部材の基本的な形状を変更することなく、個別設計された軸流羽根車及びモータを用いて軸流ファンを構成する場合に生じるアウターロータとハブとの径方向寸法差を吸収することができる。
【００２９】
第４の観点にかかる軸流ファンでは、モータからのトルク伝達を回転半径が大きいアウターロータの径方向外周部を介して行うことができる。
【００３０】
第５の観点にかかる軸流ファンでは、モータからのトルク伝達をさらに良好にするとともに、径方向外周部とハブ外周部との間の回転方向の位置ずれをなくすことができる。
【００３１】
第６の観点にかかる軸流ファンでは、軸流羽根車を樹脂成形する場合には、軸流羽根車の成形に使用される材料を削減し、成形時の冷却時間を短縮することができ、材料費、加工費の両面でコストを削減することができる。
【００３２】
第７の観点にかかる軸流ファンでは、ハブ外周部と蓋部材との固定を強固にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】従来例の軸流ファンが採用された室外ユニットを示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態及び変形例１にかかる軸流ファンの断面図である。
【図３】図２又は図７のＡ部の拡大図である。
【図４】本発明の一実施形態及び変形例１にかかる軸流ファンの分解断面図である。
【図５】軸流羽根車とモータとの組み合わせを変更する場合に、ファン固定部材の寸法調整部の径方向寸法を変更する様子を示す図である。
【図６】本発明の変形例１、２にかかる軸流ファンを示す図であり、図２又は図７のＩ−Ｉ断面図である。
【図７】本発明の変形例２にかかる軸流ファンの断面図である。
【図８】本発明の変形例２にかかる軸流ファンの分解断面図である。
【図９】本発明の変形例３にかかる軸流ファンの断面図であって、図３に相当する図である。
【図１０】本発明の変形例３にかかる軸流ファンの断面図であって、図３に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明にかかる軸流ファンの実施形態について、図面に基づいて説明する。尚、本発明にかかる軸流ファンの具体的な構成は、下記の実施形態及びその変形例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００３５】
（１）構成
図２は、本発明の一実施形態にかかる軸流ファン１０の断面図である。図３は、図２のＡ部の拡大図である。図４は、軸流ファン１０の分解断面図である。ここで、図２等における線Ｏ−Ｏは、軸流ファン１０の回転軸線であり、以下の説明では、回転軸線Ｏ−Ｏに沿う方向を軸方向とし、軸方向のうち後述のモータ３０側の方向を軸方向モータ側とし、軸方向モータ側とは反対の方向を軸方向羽根車側とする。また、回転軸線Ｏ−Ｏに直交する方向を径方向とし、径方向のうち回転軸線Ｏ−Ｏから外周側に向かって離れる方向を径方向外周側とし、径方向のうち回転軸線Ｏ−Ｏに向かって近づく方向を径方向内周側とする。
【００３６】
軸流ファン１０は、図１に示す従来の軸流ファン２と同様に、横向きに空気を吹き出す空気調和装置の室外ユニット１や上向きに空気を吹き出す空気調和装置の室外ユニットに使用されるものである。
【００３７】
軸流ファン１０は、主として、軸流羽根車２０と、モータ３０と、ファン固定部材４０とを有している。
【００３８】
軸流羽根車２０は、ハブ２１と、翼２８とを有している。軸流羽根車２０は、樹脂製の部材であり、射出成形によってハブ２１及び翼２８が一体成形されたものである。ハブ２１は、円筒形状のハブ外周部２２と、円板形状のハブ側円板部２５とを有している。ハブ外周部２２の軸方向モータ側の端部である第１端部２３は、翼２８のハブ外周部２２との軸方向モータ側の付け根部分よりも軸方向モータ側へ延びている。ハブ外周部２２の軸方向羽根車側の端部である第２端部２４には、ハブ側円板部２５が形成されている。ハブ側円板部２５は、ハブ外周部２２の第２端部２４側の開口を覆う円板形状の部分である。翼２８は、ハブ外周部２２に形成されたプロペラ形状の翼である。そして、ハブ外周部２２の径方向内周側には、モータ３０の大部分が配置される空間が形成されている。
【００３９】
モータ３０は、軸流羽根車２０を回転駆動するアウターロータ型のモータである。モータ３０は、主として、ステータ３１と、アウターロータ３２とを有している。ステータ３１は、ここでは図示しないが、室外ユニットのモータ支持台等によって支持されており、外部から電源供給を受けるようになっている。アウターロータ３２は、ステータ３１の径方向外周側に対向するように配置されている。そして、アウターロータ３２は、ステータ３１の軸方向モータ側の端部付近に配置された第１軸受３２、及び、ステータ３１の軸方向羽根車側の端部付近に配置された第２軸受３３を介して、ステータ３１の周囲を回転自在な状態で支持されている。そして、ステータ３１が通電されると、アウターロータ３２が回転駆動されるようになっている。
【００４０】
ファン固定部材４０は、軸流羽根車２０をモータ３０に連結する部材である。ファン固定部材４０は、主として、径方向内周部５０と、径方向外周部６０とを有している。ファン固定部材４０は、金属製の部材であり、板金加工等によって径方向内周部５０や径方向外周部６０等の各部が形成されたものである。
【００４１】
径方向内周部５０は、アウターロータ３２に固定される部分である。径方向内周部５０は、モータ３０のステータ３１側の部分（すなわち、第１、２軸受３３、３４のうちステータ３１と一体となっている部分及びステータ３１）に接触しない状態で、ハブ２１の軸方向羽根車側の端部（ここでは、ハブ側円板部２５）とモータ３０の軸方向羽根車側の端部との軸方向間の空間に配置されている。径方向内周部５０は、モータ３０のアウターロータ３２の外形に概ね沿う形状を有している。径方向内周部５０は、ロータ当接部５１と、固定部材側筒状部５２と、固定部材側円板部５３とを有している。ロータ当接部５１は、アウターロータ３２に接触する部分である。ここでは、ロータ当接部５１は、アウターロータ３２の軸方向羽根車側に配置された環形状の部分であり、アウターロータ３２の軸方向羽根車側の端面の径方向外周寄りの部分に接触している。ロータ当接部５１は、ネジや接着等によって、アウターロータ３２に固定されている。固定部材側筒状部５２は、ロータ当接部５１の径方向内周側の端部から軸方向羽根車側に向かって延びる円筒形状の部分である。固定部材側円板部５３は、固定部材側筒状部５２の軸方向羽根車側の端部側の開口を覆う円板形状の部分である。
【００４２】
径方向外周部６０は、ハブ外周部２２に接触しており、ハブ外周部２０に固定される部分である。径方向外周部６０の大部分は、モータ３０のステータ３１側の部分（すなわち、第１、２軸受３３、３４のうちステータ３１と一体となっている部分及びステータ３１）に接触しない状態で、ハブ外周部２２とアウターロータ３２との径方向間に配置されている。径方向外周部６０は、内周側当接部６１と、固定部材側曲げ部６２と、外周側当接部６３とを有している。内周側当接部６１は、ハブ外周部２２に接触する部分である。ここでは、内周側当接部６１は、アウターロータ３２の径方向外周側に配置された円筒形状の部分であり、ハブ外周部２２の径方向内周側の面に接触している。内周側当接部６１は、アウターロータ３２の軸方向羽根車側の端部付近から軸方向モータ側に向かってハブ外周部２２の軸方向モータ側の端部まで延びている。固定部材側曲げ部６２は、内周側当接部６１の軸方向モータ側の端部から径方向外周側に向かって延びる環形状の部分であり、ハブ外周部２２の軸方向モータ側の端面に接触している。外周側当接部６３は、固定部材側曲げ部６２の径方向外周側の端部から軸方向羽根車側に向かって延びる円筒形状の部分であり、ハブ外周部２２の径方向外周側の面に接触している。すなわち、径方向外周部６０の内周側当接部６１、固定部材側曲げ部６２及び外周側当接部６３によって、ハブ外周部２２を内周側及び外周側から挟み込む形状が構成されている。これにより、径方向外周部６０は、ハブ外周部２２に固定されている。そして、モータ３０からのトルクは、ファン固定部材４０を介して、アウターロータ３２からハブ外周部２２に伝達されるようになっている。
【００４３】
また、ファン固定部材４０の径方向内周部５０と径方向外周部６０との間には、径方向外周側に向かって延びて径方向内周部５０と径方向外周部６０との間を繋ぐ寸法調整部７０がさらに形成されている。より具体的には、寸法調整部７０は、径方向内周部５０の径方向外周側の端部（ここでは、ロータ当接部５１の径方向外周側の端部）と、径方向外周部６０の径方向内周側の端部（ここでは、内周側当接部６１の軸方向羽根車側の端部）との間を繋ぐ環形状の部分である。ここでは、寸法調整部７０は、径方向内周部５０のロータ当接部５１と一続きの部分になっている。これにより、アウターロータ３２と径方向外周部６０との径方向間には、隙間Ｓが形成されるようになっている。
【００４４】
（２）特徴
本実施形態の軸流ファン１０には、以下のような特徴がある。
【００４５】
＜Ａ＞
本実施形態の軸流ファン１０では、アウターロータ型のモータ３０と軸流羽根車２０との連結に、上記のような径方向内周部５０と径方向外周部６０とを有するファン固定部材４０を介在させるようにしている。
【００４６】
このため、送風性能等を考慮して個別設計された軸流羽根車２０と、モータ動力等を考慮して個別設計されたモータ３０とを組み合わせた構造において、モータ３０からのトルク伝達を回転半径が大きいハブ外周部２２を介して行うことができる。
【００４７】
これにより、この軸流ファン１０では、軸流羽根車２０及びモータ３０を専用設計することなく、軸流羽根車２０の面振れや心振れを抑え、また、許容トルクの制限を受けにくくすることができる。
【００４８】
＜Ｂ＞
本実施形態の軸流ファン１０では、ファン固定部材４０の径方向外周部６０の軸流羽根車２０のハブ外周部２２への固定構造として、上記のようなハブ外周部２２を内周側及び外周側から挟み込む形状を採用している。
【００４９】
このため、この軸流ファン１０では、例えば、径方向外周部６０として内周側当接部６１だけが設けられている場合に比べて、固定部材側曲げ部６２や外周側当接部６３が設けられている分だけ、径方向外周部６０とハブ外周部２２との接触面積を大きくすることができる。
【００５０】
これにより、この軸流ファン１０では、モータ３０からのトルク伝達をさらに良好にすることができる。
【００５１】
しかも、ハブ外周部２２に径方向外周部６０を径方向両側から押圧することができる。
【００５２】
これにより、この軸流ファン１０では、例えば、径方向外周部６０として内周側当接部６１だけが設けられている場合に比べて、ハブ外周部２２と径方向外周部６０との固定を強固にすることができる。
【００５３】
尚、このようなファン固定部材４０の径方向外周部６０の軸流羽根車２０のハブ外周部２２への固定構造は、ネジや接着等による固定と併用してもよい。
【００５４】
＜Ｃ＞
本実施形態の軸流ファン１０では、ファン固定部材４０として、径方向内周部５０と径方向外周部６０との間に、径方向外周側に向かって延びて径方向内周部５０と径方向外周部６０との間を繋ぐ寸法調整部７０をさらに有するものを採用している。
【００５５】
このため、この軸流ファン１０では、ファン固定部材４０の寸法調整部７０の径方向寸法を変更することによって、種々の軸流羽根車２０とモータ３０との組み合わせに対応することができる。より具体的には、例えば、図５に示すように、軸流羽根車２０（ハブ外周部２２の半径Ｒ）に組み合わされるモータ３０を、サイズの大きいもの（アウターロータ３２の半径ｒ１、図５の実線参照）から、サイズの小さいもの（半径ｒ２、図５の二点鎖線参照）に変更する場合には、アウターロータ３２と径方向外周部６０との径方向間の隙間がＳ１からＳ２に変更されるように、寸法調整部７０の径方向寸法を大きくすればよい。逆に、軸流羽根車２０（ハブ外周部２２の半径Ｒ、図５の二点鎖線参照）に組み合わされるモータ３０を、サイズの小さいもの（アウターロータ３２の半径ｒ２）から、サイズの大きいもの（半径ｒ１、図５の実線参照）に変更する場合には、アウターロータ３２と径方向外周部６０との径方向間の隙間がＳ２からＳ１に変更されるように、寸法調整部７０の径方向寸法を小さくすればよい。
【００５６】
これにより、この軸流ファン１０では、寸法調整部７０の径方向寸法を変更することによって、ファン固定部材４０の基本的な形状（すなわち、径方向内周部５０及び径方向外周部６０を有する形状）を変更することなく、個別設計された軸流羽根車２０及びモータ３０を用いて軸流ファン１０を構成する場合に生じるアウターロータ３２とハブ２１との径方向寸法差を吸収することができる。
【００５７】
＜Ｄ＞
本実施形態の軸流ファン１０では、ファン固定部材４０の径方向内周部５０が、アウターロータ３２の径方向外周部（より具体的には、アウターロータ３２の軸方向羽根車側の端面の径方向外周寄りの部分）に接触している。
【００５８】
これにより、この軸流ファン１０では、モータ３０からのトルク伝達を回転半径が大きいアウターロータ３２の径方向外周部を介して行うことができる。
【００５９】
（３）変形例１
上記実施形態の軸流ファン１０においては、モータ３０からのトルク伝達をさらに良好にすることが好ましい。そこで、本変形例の軸流ファン１０では、図６（ａ）に示すように、ハブ外周部２２の径方向外周部６０と接触する部分に、ハブ側凹形状としてのハブ側凹部２６を形成し、径方向外周部６０のハブ外周部２２と接触する部分に、ハブ側凹形状としてのハブ側凹部２６に係合する固定部材側凸形状としての固定部材側凸部６４を形成してもよい。または、図６（ｂ）に示すように、ハブ外周部２２の径方向外周部６０と接触する部分に、ハブ側凸形状としてのハブ側凸部２７を形成し、径方向外周部６０のハブ外周部２２と接触する部分に、ハブ側凸形状としてのハブ側凸部２７に係合する固定部材側凹形状としての固定部材側凹部６５を形成してもよい。ここでは、ハブ側凹部２６及び固定部材側凸部６４、又は、ハブ側凸部２７及び固定部材側凹部６５は、円周方向に並ぶように複数個形成されている。
【００６０】
本変形例の軸流ファン１０では、モータ３０からのトルク伝達をさらに良好にするとともに、径方向外周部６０とハブ外周部２２との間の回転方向の位置ずれをなくすことができる。
【００６１】
尚、図６においては、ハブ側凹部２６やハブ側凸部２７を径方向外周部６０の内周側当接部６１に形成し、かつ、固定部材側凸部６４や固定部材側凹部６５をハブ外周部２２の径方向内周側の面に形成しているが、これに限定されない。例えば、ハブ側凹部２６やハブ側凸部２７を径方向外周部６０の外周側当接部６３に形成し、かつ、固定部材側凸部６４や固定部材側凹部６５をハブ外周部２２の径方向外周側の面に形成してもよい。または、ハブ側凹部２６やハブ側凸部２７を径方向外周部６０の固定部材側曲げ部６２に形成し、かつ、固定部材側凸部６４や固定部材側凹部６５をハブ外周部２２の軸方向モータ側の端面に形成してもよい。
【００６２】
（４）変形例２
上記実施形態及び変形例１の軸流ファン１０においては、ハブ外周部２２のうち軸流羽根車２０の回転軸方向の一端側の部分（すなわち、第１端部２３側の部分）にファン固定部材４０が固定されているが、図７及び図８に示すように、ハブ外周部２２のうちファン固定部材４０が固定されている側と反対側の部分（すなわち、第２端部２４側の部分）に蓋部材８０を固定するようにしてもよい。
【００６３】
より具体的には、蓋部材８０は、主として、蓋側円板部８１と、内周側当接部８２と、蓋側曲げ部８３と、外周側当接部８４とを有している。蓋部材８０は、金属製の部材であり、板金加工等によって蓋側円板部８１や内周側当接部８２等の各部が形成されたものである。蓋側円板部８１は、ハブ外周部２２の第２端部２４側の開口を覆う円板形状の部分である。内周側当接部８２は、ハブ外周部２２の第２端部２４に接触する部分である。ここでは、内周側当接部８２は、アウターロータ３２の径方向外周側に配置された円筒形状の部分であり、第２端部２４の径方向内周側の面に接触している。内周側当接部８２は、第２端部２４の端部付近から軸方向羽根車側に向かって延びている。蓋側曲げ部８３は、内周側当接部８２の軸方向羽根車側の端部から径方向外周側に向かって延びる環形状の部分であり、第２端部２４の軸方向羽根車側の端面に接触している。外周側当接部８４は、蓋側曲げ部８３の径方向外周側の端部から軸方向モータ側に向かって延びる円筒形状の部分であり、第２端部２４の径方向外周側の面に接触している。すなわち、蓋部材８０の内周側当接部８２、蓋側曲げ部８３及び外周側当接部８４によって、第２端部２４を内周側及び外周側から挟み込む形状が構成されている。これにより、蓋部材８０は、ハブ外周部２２の第２端部２４に固定されている。ここでは、ハブ外周部２２の第２端部２４は、翼２８のハブ外周部２２との軸方向羽根車側の付け根部分よりも軸方向羽根車側へ延びている。そして、この部分に蓋部材８０が固定されている。
【００６４】
本変形例の軸流ファン１０では、ハブ外周部２２の軸方向両端を支持することができるとともに、ハブ２１を円筒形状のハブ外周部２２だけもの、すなわち、ハブ外周部２２の開口を覆う部分であるハブ側円板部２５（図２及び図４参照）や補強用のリブを有しないものにすることができる。このため、軸流羽根車１０を樹脂成形する場合には、軸流羽根車１０の成形に使用される材料を削減し、成形時の冷却時間を短縮することができ、材料費、加工費の両面でコストを削減することができる。
【００６５】
しかも、本変形例の軸流ファン１０では、蓋部材８０（ここでは、内周側当接部８２、蓋側曲げ部８３及び外周側当接部８４）が、ハブ外周部２２を内周側及び外周側から挟み込む形状を有している。このため、この軸流ファン１０では、ハブ外周部２２に蓋部材８０（ここでは、内周側当接部８２及び外周側当接部８４）を径方向両側から押圧することができるため、ハブ外周部２２と蓋部材８０との固定を強固にすることができる。
【００６６】
また、ここでは図示しないが、蓋部材８０をファン固定部材４０にネジや接着等によって固定するようにしてもよい。これにより、蓋部材８０を介してモータ３０からのトルクをハブ外周部２２に伝達することができるため、モータ３０からのトルク伝達をさらに良好にすることができる。
【００６７】
（５）変形例３
上記実施形態及び変形例１、２の軸流ファン１０においては、ファン固定部材４０の径方向内周部５０のうち、円筒形状の固定部材側筒状部５２の軸方向モータ側の端部から径方向外周側に向かって延びる環形状の部分をロータ当接部５１としているが、図９又は図１０に示すように、固定部材側筒状部５２の一部をロータ当接部とする、又は、上記実施形態及び変形例１、２におけるロータ当接部５１と寸法調整部７０との間に、アウターロータ３２の径方向外周面に沿って延びる円筒形状のロータ当接部をさらに形成する。
【００６８】
より具体的には、図９においては、固定部材側筒状部５２の径方向内周面の径をアウターロータ３２の径方向外周面の外径と同径になるように形成し、固定部材側筒状部５２の軸方向モータ側の部分をロータ当接部５１としてアウターロータ３２の径方向外周面に接触させ、ネジや接着等によって、ロータ当接部５１をアウターロータ３２に固定する。そして、上記実施形態及び変形例１、２においてロータ当接部５１としていた部分全体を寸法調整部７０とする。
【００６９】
また、図１０においては、ロータ当接部５１の径方向外周側の端部からアウターロータ３２の径方向外周面の径と同じ内径を有する円筒形状の部分を軸方向モータ側に向かって延ばし、この部分をロータ当接部５１としてアウターロータ３２の径方向外周面に接触させ、ネジや接着等によって、ロータ当接部５１をアウターロータ３２に固定する。そして、このロータ当接部５１の軸方向モータ側の端部から径方向外周側に向かって寸法調整部７０を形成する。
【００７０】
本変形例の軸流ファン１０では、上記実施形態及び変形例１、２と同様に、モータ３０からのトルク伝達を回転半径が大きいアウターロータ３２の径方向外周部を介して行うことができる。特に、この軸流ファン１０では、径方向内周部５０がアウターロータ３２の径方向外周面に接触していることから、径方向内周部５０とアウターロータ３２との接触面積を大きくすることができるため、モータ３０からのトルク伝達をさらに良好にするとともに、径方向内周部５０とアウターロータ３２との固定を強固にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、空気調和装置の室外ユニットに使用される軸流ファンに広く適用可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１０ 軸流ファン
２０ 軸流羽根車
２１ ハブ
２２ ハブ外周部
２８ 翼
３０ モータ
３２ アウターロータ
４０ ファン固定部材
５０ 径方向内周部
６０ 径方向外周部
７０ 寸法調整部
８０ 蓋部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７３】
【特許文献１】特開平３−２７５９９８号公報
【特許文献２】特開２００８−２２３６６６号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状のハブ外周部（２２）を有するハブ（２１）と、前記ハブ外周部に形成されプロペラ形状の翼（２８）とを有する軸流羽根車（２０）と、
前記軸流羽根車を回転駆動するアウターロータ型のモータ（３０）と、
前記モータのアウターロータ（３２）に固定される径方向内周部（５０）と、前記ハブ外周部に接触しており前記ハブ外周部に固定される径方向外周部（６０）とを含んでおり、前記軸流羽根車を前記モータに連結するファン固定部材（４０）と、
を備えた軸流ファン（１０）。
【請求項２】
前記径方向外周部（６０）は、前記ハブ外周部（２２）を内周側及び外周側から挟み込む形状を有している、
請求項１に記載の軸流ファン（１０）。
【請求項３】
前記ファン固定部材（４０）は、前記径方向内周部（５０）と前記径方向外周部（６０）との間に、径方向外周側に向かって延びて前記径方向内周部と前記径方向外周部との間を繋ぐ寸法調整部（７０）をさらに有している、
請求項１又は２に記載の軸流ファン（１０）。
【請求項４】
前記径方向内周部（５０）は、前記アウターロータ（３２）の径方向外周部に接触している、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の軸流ファン（１０）。
【請求項５】
前記ハブ外周部（２２）の前記径方向外周部（６０）と接触する部分には、ハブ側凹形状又はハブ側凸形状が形成されており、
前記径方向外周部の前記ハブ外周部と接触する部分には、前記ハブ側凹形状又はハブ側凸形状に係合する固定部材側凸形状又は固定部材側凹形状が形成されている、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の軸流ファン（１０）。
【請求項６】
前記ファン固定部材（４０）は、前記ハブ外周部（２２）のうち前記軸流羽根車（２０）の回転軸方向の一端側の部分に固定されており、
前記ハブ外周部のうち前記ファン固定部材が固定されている側と反対側の部分には、前記ハブ外周部に固定される蓋部材（８０）が設けられている、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の軸流ファン（１０）。
【請求項７】
前記蓋部材（８０）は、前記ハブ外周部（２２）を内周側及び外周側から挟み込む形状を有している、
請求項６に記載の軸流ファン（１０）。
【請求項１】
円筒形状のハブ外周部（２２）を有するハブ（２１）と、前記ハブ外周部に形成されプロペラ形状の翼（２８）とを有する軸流羽根車（２０）と、
前記軸流羽根車を回転駆動するアウターロータ型のモータ（３０）と、
前記モータのアウターロータ（３２）に固定される径方向内周部（５０）と、前記ハブ外周部に接触しており前記ハブ外周部に固定される径方向外周部（６０）とを含んでおり、前記軸流羽根車を前記モータに連結するファン固定部材（４０）と、
を備えた軸流ファン（１０）。
【請求項２】
前記径方向外周部（６０）は、前記ハブ外周部（２２）を内周側及び外周側から挟み込む形状を有している、
請求項１に記載の軸流ファン（１０）。
【請求項３】
前記ファン固定部材（４０）は、前記径方向内周部（５０）と前記径方向外周部（６０）との間に、径方向外周側に向かって延びて前記径方向内周部と前記径方向外周部との間を繋ぐ寸法調整部（７０）をさらに有している、
請求項１又は２に記載の軸流ファン（１０）。
【請求項４】
前記径方向内周部（５０）は、前記アウターロータ（３２）の径方向外周部に接触している、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の軸流ファン（１０）。
【請求項５】
前記ハブ外周部（２２）の前記径方向外周部（６０）と接触する部分には、ハブ側凹形状又はハブ側凸形状が形成されており、
前記径方向外周部の前記ハブ外周部と接触する部分には、前記ハブ側凹形状又はハブ側凸形状に係合する固定部材側凸形状又は固定部材側凹形状が形成されている、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の軸流ファン（１０）。
【請求項６】
前記ファン固定部材（４０）は、前記ハブ外周部（２２）のうち前記軸流羽根車（２０）の回転軸方向の一端側の部分に固定されており、
前記ハブ外周部のうち前記ファン固定部材が固定されている側と反対側の部分には、前記ハブ外周部に固定される蓋部材（８０）が設けられている、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の軸流ファン（１０）。
【請求項７】
前記蓋部材（８０）は、前記ハブ外周部（２２）を内周側及び外周側から挟み込む形状を有している、
請求項６に記載の軸流ファン（１０）。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１４０８８７（Ｐ２０１２−１４０８８７Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９３６５７（Ｐ２０１０−２９３６５７）
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
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