风扇安装构造的制作方法

本发明涉及一种例如设置在车辆用空调装置的送风单元上的风扇安装构造。

背景技术：

迄今为止，在车辆用空调装置上设置有用于将空调用空气送向热交换器的送风单元(例如参照专利文献1)。送风单元具备离心式风扇、收纳风扇的风扇罩以及驱动风扇的电动机(motor)。电动机的输出轴由金属制成，其圆周面的一部分被切去而形成为截面呈“D”字状。风扇是树脂成形品，在其旋转中心部设置有供电动机的输出轴的压入的筒状的插入件。插入件由机械强度比将风扇主体成形的树脂还高的树脂材料构成。

(现有技术文献)

(专利文献)

专利文献1：日本公开专利公报特开平11-343997号公报

技术实现要素：

(发明要解决的问题)

然而，若如专利文献1那样将电动机的输出轴形成为其截面呈“D”字状，则可以起到旋转方向上的止滑作用，但是这样一来就存在难以实现输出轴本身的旋转平衡这样的问题。此外，由于输出轴由金属制成，因此，要通过切削该输出轴来成形为其截面呈“D”字状，就需要高成本。

于是，可以考虑做成：由圆杆构成电动机的输出轴来容易实现旋转平衡、并且还节省加工费的结构。但是，如果由圆杆构成输出轴，则在被压入到插入件中时，输出轴相对于插入件的、在旋转方向上的关联就会消失，在输出轴旋转时容易在旋转方向上相对于插入件滑动，从而可能会允许相对旋转。为了抑制这种情况，有例如省略插入件且用机械强度高的树脂材料成形风扇整体来不让输出轴滑动的方法，但是该方法导致风扇的材料费、成形成本上升。

此外，可以考虑通过扩大输出轴的外径或减小供输出轴压入的插入件的内径来将输出轴强烈地压入插入件内的方案。然而，在按照上述方式构成的情况下，压入了输出轴的插入件的直径会扩大，由此，插入件的外周面强烈地与风扇主体的中心筒部的内周面接触，从而处于插入件与风扇主体牢固地结合的状态。

这样一来，就存在如下所述的忧虑：在正在旋转的电动机中所发生的振动容易通过输出轴和插入件传递至风扇主体，从而使风扇主体振动导致异常声音的产生。

本发明是鉴于所述问题而完成的。其目的在于：在由圆杆构成电动机的输出轴且将该输出轴压入至机械强度比风扇主体还高的筒状的旋转防止部件中的情况下，减少向风扇主体传递的振动来抑制异常声音的产生。

(用以解决技术问题的技术方案)

为了达到上述目的，在本发明中做到了：在旋转防止部件的外周面上形成凹部来减小旋转防止部件与风扇主体的中心筒部的内周面接触的力，其中，所述旋转防止部件被插入至风扇主体的中心筒部内。

第一方面的发明涉及一种风扇安装构造，其将风扇安装在风扇驱动用电动机的输出轴上，所述风扇安装构造的特征在于：

所述风扇具备风扇主体和筒状的旋转防止部件，所述风扇主体具有叶片且由树脂制成，所述旋转防止部件插入至形成在该风扇主体的旋转中心的中心筒部内且固定在该风扇主体上，所述旋转防止部件与该风扇主体一体旋转，该旋转防止部件是通过将机械强度比构成所述风扇主体的树脂还高的树脂成形来形成的，

所述输出轴由圆杆构成，所述输出轴压入至所述旋转防止部件内，以便与该旋转防止部件一体旋转，

在所述旋转防止部件的插入到所述中心筒部内的部分的外周面上形成有凹部。

根据该构成方式，如果在将电动机的输出轴压入到旋转防止部件内的状态下使电动机工作，则输出轴的旋转力通过旋转防止部件向风扇主体传递，从而风扇主体进行旋转，其中，所述旋转防止部件插入到风扇主体的中心筒部内。此时，由于在旋转防止部件的外周面上形成有凹部，因此，即使处于输出轴压入到旋转防止部件内的状态，也会减小旋转防止部件的外周面与风扇主体的中心筒部的内周面接触的力。由此，减少从电动机通过输出轴和旋转防止部件向风扇主体传递的振动。

第二方面的发明的特征在于，在第一方面的发明的基础上，

风扇侧平坦面和风扇侧圆弧面形成在所述风扇主体的中心筒部的内周面上，

与所述风扇侧平坦面相对应地延伸的轴侧平坦面和与所述风扇侧圆弧面相对应地延伸的轴侧圆弧面形成在所述旋转防止部件的插入到所述中心筒部内的部分的外周面上，

所述凹部形成在所述轴侧圆弧面上。

根据该构成方式，在将旋转防止部件插入到风扇主体的中心筒部内的状态下，利用风扇侧平坦面和轴侧平坦面来防止旋转防止部件与风扇主体之间的相对旋转。

第三方面的发明的特征在于，在第一方面的发明的基础上，

所述凹部沿所述旋转防止部件的中心线方向延伸。

根据该构成方式，能够在旋转防止部件的中心线方向上的较大的范围，减小旋转防止部件的外周面与风扇主体的中心筒部的内周面接触的力。

(发明的效果)

根据第一方面的发明，由于做到了将电动机的输出轴向插入至风扇主体的中心筒部内的旋转防止部件压入，将凹部形成在旋转防止部件的外周面上来减小旋转防止部件与风扇主体的中心筒部的内周面接触的力，因此，能够减少从电动机通过输出轴和旋转防止部件向风扇主体传递的振动来抑制异常声音的产生。

根据第二方面的发明，由于将风扇侧平坦面和风扇侧圆弧面形成在风扇主体的中心筒部的内周面上，将与风扇侧平坦面相对应地延伸的轴侧平坦面和与风扇侧圆弧面相对应地延伸的轴侧圆弧面形成在旋转防止部件的外周面上，因此能够防止旋转防止部件与风扇主体之间的相对旋转。

根据第三方面的发明，由于旋转防止部件的凹部沿该旋转防止部件的中心线方向延伸，因此，能够在旋转防止部件的中心线方向上的较大的范围，减小旋转防止部件的外周面与风扇主体的中心筒部的内周面接触的力。由此，能够进一步减少向风扇主体传递的振动。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的送风单元的立体图。

图2是送风单元的右侧视图。

图3是从上方看到的已安装在电动机的输出轴上的风扇的立体图。

图4是已安装在电动机的输出轴上的风扇的截面图。

图5是风扇主体的俯视图。

图6是放大图示风扇的旋转中心部的俯视图。

图7是沿图4的Ⅶ－Ⅶ线的截面图。

图8是从上方看到的旋转防止部件的立体图。

图9是旋转防止部件的俯视图。

图10是沿图9的Ⅹ-Ⅹ线的截面图。

图11是从平坦面侧看到的旋转防止部件的侧视图。

图12是从凹部侧看到的旋转防止部件的侧视图。

图13是旋转防止部件的仰视图。

图14是实施方式的变形例1所涉及的相当于图7的图。

图15是实施方式的变形例2所涉及的相当于图8的图。

具体实施方式

下面，根据附图对本发明的实施方式进行详细的说明。需要说明的是，下面的优选实施方式是本质上优选的示例而已，并没有对本发明、本发明的应用对象或本发明的用途进行限制的意图。

图1表示应用了本发明实施方式所涉及的风扇安装构造的送风单元10。虽未图示，然而送风单元10构成例如搭载在汽车等上的车辆用空调装置的一部分。车辆用空调装置除了具备送风单元10之外，还具备具有冷却用热交换器和加热用热交换器的空调单元(未图示)。送风单元10构成为将空调用空气送往空调单元。空调单元构成为：能够对从送风单元10传输过来的空调用空气的温度进行调节之后，将上述的空调用空气供向车厢的各个部分。送风单元10和空调单元布置在仪表板(未图示)的内部，上述仪表板布置在车厢的前端部。

需要说明的是，在该实施方式中，对将车辆用空调装置的空调单元布置在车宽方向中央部、送风单元10布置在副驾驶座侧的所谓的半中心型机组的情况进行了说明，但是本发明除了能够应用于半中心型机组以外，还能够应用于热交换器和送风风扇集中布置在车宽方向中央部的全中心型机组。在上述的半中心型机组和全中心型机组中能够应用相同的风扇安装构造。此外，该实施方式的送风单元10用于将副驾驶座设置在车辆右侧的左转向盘车辆，其搭载在车辆右侧。

此外，在该实施方式中，将车辆前侧简称为“前”，将车辆后侧称为“后”，将车辆左侧简称为“左”，将车辆右侧简称为“右”。

送风单元10具备送风壳体11、收纳在送风壳体11内的送风风扇12、对送风风扇12进行驱动的风扇驱动用电动机13。送风壳体12是通过将在左右方向上被分割的多个树脂制部件组合来构成的。在送风壳体10的下部设置有风扇罩部14，送风风扇12收纳在该风扇罩部14内。在风扇罩部14内，以包围送风风扇12的周围的方式形成有空气流出通路R。

在送风壳体10的上部设置有内外部空气切换部15。外部空气导入口16在内外部空气切换部15的前侧开口。虽未图示，然而外部空气导入口16通过外部空气引入导管与车厢外连通。内部空气导入口17在内外部空气切换部15的后侧开口。内部空气导入口17与车厢内连通。虽未图示，然而在内外部空气切换部15的内部布置有内外部空气切换风阀。能够利用内外部空气切换风阀打开外部空气导入口16和外部空气导入口17中的一个，并且关闭外部空气导入口16和外部空气导入口17中的另一个。

风扇罩部14整体形成为圆筒状。在风扇罩部14的前侧的左壁部上设置有导管部14a。导管部14a是构成空气流出通路R的下游端部的部分，其与空调单元连接。

在风扇罩部14的底壁部形成有插入孔(未图示)，上述插入孔用于在装配送风风扇12时将送风风扇12插入风扇罩部14内。该插入孔被圆形板20堵住。圆形板20以可装卸的方式安装在风扇罩部14的底壁部。风扇驱动用电动机13布置在圆形板20上。能够将迄今为止众所周知的结构的电动机用作风扇驱动用电动机13。亦如图2所示，风扇驱动用电动机13的主体部分被设置为朝向圆形板20的上下两个方向突出。

如图3和图4所示，风扇驱动用电动机13的输出轴13a从该风扇驱动用电动机13的主体部分朝向上方突出。该输出轴13a被设置为位于风扇罩部14内的大致中央部。输出轴13a由金属制圆杆构成，从风扇驱动用电动机13的主体部分朝向上方突出的部分的截面整体呈近似圆形。

如图3所示，送风风扇12是离心式风扇(西洛克风扇)，其构成为将从送风风扇12的上方吸入进来的空气从该送风风扇12的周围吹向风扇罩部14的空气流出通路R。如图4所示，送风风扇12具备风扇主体25和旋转防止部件26。风扇主体25例如是将聚丙烯等树脂材料注塑成型来形成的，其具备锥部27、设置在锥部27的中心(旋转中心)的中心筒部28、以及多个叶片29、29、…。锥部27、中心筒部28和叶片29一体成形。

风扇主体25的锥部27整体上按照如下所述的方式弯曲形成：上述锥部27的、该风扇主体25的旋转中心附近的部分位于最上侧，随着从旋转中心向径向外方移动，上述锥部27位于靠近下方的位置处。锥部27的径向外周部位于圆形板20的上表面附近，上述径向外周部构成沿径向伸出且在圆周方向上相连续地延伸的环状伸出部27a。

风扇主体25的中心筒部28沿上下方向延伸，上下两个端部分别开口。如图5～图7所示，在中心筒部28的内周面上，沿中心筒部28的圆周方向交替地设置有：两个风扇侧平坦面28a、28a以及两个风扇侧圆弧面28b、28b。风扇侧平坦面28a、28a沿中心筒部28的中心线方向延伸，并且被配置成彼此相对。一个风扇侧平坦面28a与中心筒部28的中心线之间的径向上的相隔尺寸等于另一个风扇侧平坦面28a与中心筒部28的中心线之间的径向上的相隔尺寸。风扇侧圆弧面28b、28b由以中心筒部28的中心线为中心的圆弧面构成，并且被配置成彼此相对。

此外，在风扇主体25的中心筒部28的上侧设置有两个弹性片28c、28c。弹性片28c位于中心筒部28中的、形成有风扇侧圆弧面28b、28b的部位。弹性片28c能够在树脂材料所具有的弹力的作用下，整体上按照其上端部在中心筒部28的径向方向上产生位移的方式发生挠性变形。而且，如图3所示，夹紧中心筒部28的夹紧金属件A设置在中心筒部28的上侧。

如图3和图4所示，叶片29与环状伸出部27a的上表面一体成形，从该上表面朝向上方延伸。空气能够流通的间隙形成在叶片29之间。沿圆周方向延伸的环状的连结部29a设置在叶片29的上端部。所有叶片29、29、…的上端部都与连结部29a相连。

旋转防止部件26是通过将机械强度(抗拉强度、抗弯强度)比构成风扇主体25的树脂还高的树脂成形为筒状来构成的部件。旋转防止部件26以插入到风扇主体25的中心筒部28内的状态固定在该风扇主体25上。如图8～图10所示，在旋转防止部件26的中心部形成有轴孔26a，其中，电动机13的输出轴13a将压入至上述轴孔26a内。轴孔26a的内径小于电动机13的输出轴13a的外径。具体而言是以如下所述的强度被压入的，该强度是：在将电动机13的输出轴13a压入到旋转防止部件26的轴孔26a内的状态下使电动机13工作之际，输出轴13a不会在旋转方向上相对于旋转防止部件26滑动的强度。由于该压入，旋转防止部件26的外径会稍微扩大。在该实施方式中，由于旋转防止部件26由机械强度高的树脂形成，因此，能够在将输出轴13a压入到旋转防止部件26的轴孔26a内的状态下，长期地防止在旋转方向上的滑动。此外，不是用机械强度高的树脂成形整个送风风扇12，而是只有旋转防止部件26是用机械强度高的树脂成形的，因此能够减少送风风扇12的材料费。

两个轴侧平坦面26b、26b以及两个轴侧圆弧面26c、26c沿圆周方向交替地设置在旋转防止部件26中的、插入到上述中心筒部28内的部分的外周面上。轴侧平坦面26b、26b沿旋转防止部件26的中心线方向延伸。在将旋转防止部件26插入到风扇主体25的中心筒部28内的状态下，轴侧平坦面26b、26b被配置成分别与风扇侧平坦面28a、28a相对，此外，轴侧圆弧面26c、26c被配置成与风扇侧圆弧面28b、28b接触。由于将轴侧平坦面26b、26b形成在旋转防止部件26上，因此，旋转防止部件26相对于风扇主体25的中心筒部28的相对旋转受到阻止。

如图6和图7所示，轴侧平坦面26b、26b被配置成自风扇侧平坦面28a、28a相隔开，在相对的轴侧平坦面26b与风扇侧平坦面28a之间形成有间隙S。预先按照如下方式设定轴侧平坦面26b与风扇侧平坦面28a之间的相隔尺寸，即：即使处于将电动机13的输出轴13a压入旋转防止部件26的轴孔26a内而旋转防止部件26的直径已扩大的状态，间隙S也不会消失。

此外，在旋转防止部件26的轴侧圆弧面26c、26c的下端部分别设置有凸缘26d、26d。凸缘26d形成为从轴侧圆弧面26c的形成范围起向径向外方突出。在将旋转防止部件26插入到风扇主体25的中心筒部28内的状态下，凸缘26d与中心筒部28的下端部抵接。由此，阻止旋转防止部件26朝向上方从中心筒部28脱离。

如图7、图8所示，在旋转防止部件26的各轴侧圆弧面26c上形成有凹部26e。从侧面观看时，凹部26e呈从轴侧圆弧面26c的下端部起向上方延伸的矩形状。凹部26e的上端部位于比轴侧圆弧面26c的上端部更靠下侧的位置处。此外，凹部26e位于轴侧圆弧面26c的圆周方向上的中央部。在将旋转防止部件26插入到风扇主体25的中心筒部28内的状态下，形成有凹部26e的部位自中心筒部28的风扇侧圆弧面28b、28b相隔开。

此外，如图10所示，倾斜面26f设置在旋转防止部件26的各轴侧圆弧面26c中的、比凹部26e更靠上方的部位。倾斜面26f按照如下方式倾斜：越靠近上侧，则越接近旋转防止部件26的中心线。在将旋转防止部件26插入到风扇主体25的中心筒部28内的状态下，弹性片28c与倾斜面26f抵接。

在该实施方式中，由于在风扇主体25的中心筒部28的内周面上形成了风扇侧平坦面28a、28a以及风扇侧圆弧面28b、28b，在旋转防止部件26的外周面上形成了与风扇侧平坦面28a、28a相对应地延伸的轴侧平坦面26b、26b以及与风扇侧圆弧面28b、28b相对应地延伸的轴侧圆弧面26c、26c，因此，能够防止旋转防止部件26与风扇主体25之间的相对旋转。

因此，如果在将电动机13的输出轴13a压入到旋转防止部件26内的状态下使电动机13工作，则输出轴13a的旋转力通过旋转防止部件26传递至风扇主体25，从而风扇主体25旋转，其中，所述旋转防止部件26插入到风扇主体25的中心筒部28内。此时，由于凹部26e、26e形成在旋转防止部件26的外周面上，因此，即使处于输出轴13a压入到旋转防止部件26内的状态，也会减小旋转防止部件26的外周面与风扇主体25的中心筒部28的内周面接触的力。由此，能够减少从电动机13通过输出轴13a和旋转防止部件26向风扇主体25传递的振动，因此能够抑制异常声音的产生。

此外，由于旋转防止部件26的凹部26e、26e沿该旋转防止部件26的中心线方向延伸，因此，能够在旋转防止部件26的中心线方向上的较大的范围，减小旋转防止部件26的外周面与风扇主体25的中心筒部28的内周面接触的力。由此，能够进一步减少向风扇主体25传递的振动。

此外，由于在旋转防止部件26的轴侧平坦面26b与风扇主体25的风扇侧平坦面28a之间形成了间隙S，因此，即使处于输出轴13a压入到旋转防止部件26内的状态，也能够减小旋转防止部件26的外周面与风扇主体25的中心筒部28的内周面接触的力。由此，能够减少从电动机13通过输出轴13a和旋转防止部件26向风扇主体25传递的振动，因此能够抑制异常声音的产生。

此外，在上述实施方式中，在旋转防止部件26的轴侧平坦面26b与风扇主体25的风扇侧平坦面28a之间形成了间隙S，然而并不限于此，例如也可以不形成间隙S。在该情况下，旋转防止部件26的轴侧平坦面26b会与风扇主体25的风扇侧平坦面28a接触，然而由于在旋转防止部件26的外周面上形成有凹部26e、26e，因此，即使处于输出轴13a压入到旋转防止部件26内的状态，也能够减小旋转防止部件26的外周面与风扇主体25的中心筒部28的内周面接触的力。

需要说明的是，在上述实施方式中，在旋转防止部件26上形成了轴侧平坦面26b，然而并不限于此，如图14所示的变形例1那样，也可以在旋转防止部件26上形成轴侧弯曲面26g。轴侧弯曲面26g向远离风扇主体25的风扇侧平坦面28a的方向(接近输出轴13a的方向)弯曲，由此，在轴侧弯曲面26b与风扇侧平坦面28a之间形成有间隙S。此外，虽未图示，然而也可以为：形成向远离输出轴13a的方向弯曲的弯曲面，以此代替风扇侧平坦面28a。

此外，也可以为：如图15中示出的变形例2那样，在旋转防止部件26的轴侧圆弧面26c上形成多个凹部26e。此外，凹部26e的形状并不限定于上下方向上的长度较长的形状，能够将凹部26e的形状设为任意形状。

上述实施方式所有的方面都只是示例而已，不能做限定性解释。而且，属于权利要求保护范围的等同范围的变形、改变都应该属于本发明的保护范围内。

(产业实用性)

综上所述，本发明所涉及的风扇安装构造例如能够应用于车辆用空调装置的送风单元中。

(附图标记的说明)

13：电动机；13a：输出轴；25：风扇主体；26：旋转防止部件；

26b：轴侧平坦面；26c：轴侧圆弧面；26e：凹部；28：中心筒部；

28a：风扇侧平坦面；28b：风扇侧圆弧面；29：叶片；S：间隙。