JP6256595B2 - クロスフローファン、電子機器、羽根車 - Google Patents

Description

本発明は、クロスフローファン、クロスフローファンを備える電子機器、及びクロスフローファンの羽根車に関する。

画像形成装置のような電子機器の内部では、内部温度の上昇の抑制などの目的でクロスフローファンを用いて冷却が行われることがある。このようなクロスフローファンは、例えば、複数の羽根車各々が溶着されることにより軸方向に長尺状に形成されて製造される。

ところで、複数の羽根車各々を溶着してクロスフローファンを製造する場合には、溶着のための設備が必要となりコストがかかるという問題が生じる。これに対し、係止部材により複数の羽根車各々がシャフトに固定されて製造されるクロスフローファンが関連技術として知られている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１２／１４７１８２号

しかしながら、上記関連技術のように係止部材により複数の羽根車各々がシャフトに固定される場合には、煩雑な固定作業が必要となるため、例えば組立工程に多くの時間が費やされるという問題がある。

本発明の目的は、組立工程を簡素化することのできるクロスフローファン、電子機器、及び羽根車を提供することにある。

本発明の一の局面に係るクロスフローファンは、シャフトと、複数の羽根車と、規制部とを備える。前記羽根車は、前記シャフトが嵌入される開口部と、前記シャフトの軸方向における第１端部及び第２端部に設けられ相互に嵌合可能な嵌合部と、前記第１端部及び前記第２端部の間に設けられた羽根部とを有する。前記規制部は、前記開口部に前記シャフトが嵌入されて前記嵌合部により前記軸方向に連接される複数の前記羽根車の前記軸方向における両端で前記羽根車各々の前記軸方向の移動を規制する。

本発明の他の局面に係る電子機器は、前記クロスフローファンと、駆動部とを備える。

本発明の他の局面に係る羽根車は、開口部と、嵌合部と、羽根部とを備える。前記開口部にはシャフトが嵌入される。前記嵌合部は、前記シャフトの軸方向における第１端部及び第２端部に設けられ相互に嵌合可能である。前記羽根部は、前記第１端部及び前記第２端部の間に設けられている。

本発明によれば、組立工程を簡素化することのできるクロスフローファン、電子機器、及び羽根車が実現される。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 図２は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置のクロスフローファンの構成を示す図である。 図４は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の羽根車の構成を示す図である。 図５は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の羽根車の構成を示す図である。 図６は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の羽根車の構成を示す図である。 図７は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の固定部の構成を示す図である。 図８は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の固定部の構成を示す図である。 図９は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の固定部の構成を示す図である。 図１０は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の軸受部の構成を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

［画像形成装置１０の概略構成］
図１及び図２に示すように、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１０は、ＡＤＦ１、画像読取部２、画像形成部３、給紙部４、制御部５、操作表示部６、及び冷却部７などを備える。ここで、前記冷却部７を備える装置が、本発明に係る電子機器の一例である。なお、本発明は、スキャナー、プリンター装置、ファクシミリー装置、及びコピー機のような画像読取装置又は画像形成装置にも適用可能である。また、本発明は、空気調和器、冷蔵庫、電子レンジなどの各種家電機器にも適用可能である。

前記ＡＤＦ１は、図１に示すように、原稿セット部１１、複数の搬送ローラー１２、原稿押さえ１３、及び排紙部１４を備える自動原稿搬送装置である。そして、前記ＡＤＦ１では、前記搬送ローラー１２各々が不図示のモーターで駆動されることにより、前記原稿セット部１１に載置された原稿が前記画像読取部２による画像データの読取位置を通過して前記排紙部１４まで搬送される。これにより、前記画像読取部２は、前記ＡＤＦ１により搬送される原稿から画像データを読み取ることが可能である。

前記画像読取部２は、図１に示すように、原稿台２１、読取ユニット２２、ミラー２３、ミラー２４、光学レンズ２５、及びＣＣＤ（Charge Coupled Device）２６を備える。記読取ユニット２２は、ＬＥＤ光源２２１及びミラー２２２を備える。

前記画像形成部３は、図１に示すように、感光体ドラム３１、帯電装置３２、光走査装置（ＬＳＵ）３３、現像装置３４、転写ローラー３５、クリーニング装置３６、定着ローラー３７、加圧ローラー３８、及び排紙トレイ３９を備える。そして、前記画像形成部３では、前記給紙部４に着脱可能な給紙カセット４１から供給されるシートに画像データに基づいて画像が形成され、画像形成後のシートが前記排紙トレイ３９に排出される。なお、前記現像装置３４には、前記画像形成部３に着脱可能なトナーコンテナ３４Ａからトナー（現像剤）が補給される。

前記操作表示部６は、前記制御部５からの制御指示に応じて各種の情報を表示する液晶パネルなどの表示部、及びユーザーの操作に応じて前記制御部５に各種の情報を入力する操作キー又はタッチパネルなどの操作部を有する。

ところで、前記画像形成装置１０のような電子機器の内部では、内部温度の上昇の抑制などの目的でクロスフローファンを用いて冷却が行われることがある。このようなクロスフローファンは、例えば、複数の羽根車各々が溶着されることにより軸方向に長尺状に形成されて製造される。

ここで、複数の羽根車各々を溶着してクロスフローファンを製造する場合には、溶着のための設備が必要となりコストがかかるという問題が生じる。これに対し、係止部材により複数の羽根車各々がシャフトに固定されて製造されるクロスフローファンが関連技術として知られている。

しかしながら、上記関連技術のように係止部材により複数の羽根車各々がシャフトに固定される場合には、煩雑な固定作業が必要となり組立工程に多くの時間が費やされるという問題がある。これに対し、前記画像形成装置１０で冷却に用いられるクロスフローファンは、以下に説明するように、組立工程に費やされる時間を抑制可能である。

まず、図１〜図３を参照しつつ、前記冷却部７について説明する。ここで、図３はクロスフローファン７２の斜視図である。なお、以下では説明の便宜上、図３に示されるように前記クロスフローファン７２の軸方向を左右方向として説明することがある。

前記冷却部７は、前記画像形成装置１０の内部において送風による冷却を行う。具体的に、前記冷却部７は、図１に示すように、前記画像形成部３のシート搬送経路における前記定着ローラー３７の下流側に設けられ、前記主走査方向に亘って送風を行うことにより前記定着ローラー３７で加熱されたシートを冷却する。

より具体的に、前記冷却部７は、図２及び図３に示すように、駆動部７１、及びクロスフローファン７２を備える。また、前記冷却部７は、軸受部７７（図１０参照）を備える。

前記駆動部７１は、前記クロスフローファン７２の回転に必要な駆動力を生じさせるモーターなどの駆動源を備える。前記駆動部７１で生じた駆動力は、不図示のギアなどを含む動力伝達機構を介して、前記画像形成装置１０の筐体の前記主走査方向の第１側部に設けられた駆動軸７１Ａ（図３参照）に伝達される。なお、前記画像形成装置１０の筐体の前記主走査方向の第２側部には、前記駆動軸７１に対向する位置に前記軸受部７７が設けられている。

次に、図３〜図１０を参照しつつ、前記クロスフローファン７２について詳細に説明する。ここで、図４及び図５は羽根車７４の斜視図であって、図６は前記羽根車７４の右側面図である。図７は固定部７５の斜視図であって、図８は図７の右側面図である。図９は図８のIX−IX矢視断面模式図である。そして、図１０は軸受部７７の断面模式図である。

前記クロスフローファン７２は、軸方向に垂直な方向から吸気して、前記軸方向に垂直な方向に送風するファンである。具体的に、前記クロスフローファン７２は、図３に示すように、前記軸方向に沿って連接された複数の前記羽根車７４を備え、軸心にシャフト７３が設けられている。また、連接された複数の前記羽根車７４の両端部には、前記固定部７５及び係止部７６が設けられている。

前記シャフト７３は、図３における左方向の端部７３１（図９参照）が前記駆動軸７１Ａに接続され、右方向の端部７３２（図１０参照）が前記軸受部７７で回転可能に支持されている。即ち、前記画像形成装置１０において、前記クロスフローファン７２は、前記画像形成部３のシート搬送経路における前記定着ローラー３７の下流側の位置で前記主走査方向に沿って長尺状に設けられている。そして、前記クロスフローファン７２は、前記駆動部７１から伝達される動力により回転することで、前記主走査方向の広範囲に亘って送風を行うことが可能である。

複数の前記羽根車７４は、各々前記軸方向に垂直な方向から吸気して、前記軸方向に垂直な方向に送風するファンである。例えば、前記羽根車７４は樹脂により一体に形成される。

ここで、前記クロスフローファン７２では、図３に示すように、複数の前記羽根車７４が前記軸方向に連接されることで、前記主走査方向における送風範囲が延長されている。このように、前記クロスフローファン７２を複数の前記羽根車７４で構成することにより、送風を行う羽根の強度を維持しつつ、前記主走査方向の広範囲に亘る送風が可能である。なお、前記クロスフローファン７２における前記羽根車７４の数は、前記主走査方向における送風範囲を考慮して、適宜設定されるものであってよい。

具体的に、前記羽根車７４は、図４及び図５に示すように、右方向の第１端部７４２を底部として有すると共に、左方向の第２端部７４４を開放端部として有する有底円筒状に形成されている。前記第１端部７４２は、図４に示すように円盤状に形成されており、開口部７４１及び複数の突起部７４３を有する。また、前記第２端部７４４は、図５に示すように環状に形成されており、複数の凹部７４５を有する。そして、図４及び図５に示すように、前記第１端部７４２及び前記第２端部７４４の間には、羽根部７４６が設けられている。

前記開口部７４１は、図４に示すように、前記第１端部７４２において前記羽根車７４の軸心に当たる位置に形成された開口である。ここで、前記開口部７４１は、前記シャフト７３が嵌入可能に形成されている。これにより、前記クロスフローファン７２の回転時における前記羽根車７４各々の前記軸方向に垂直な方向への移動が、前記シャフト７３によって規制される。

ここで、前記羽根車７４において、前記第１端部７４２の外周面及び前記第２端部７４４の内周面は、互いに前記軸方向に嵌合可能に形成されている。これにより、前記クロスフローファン７２の回転時における前記羽根車７４各々の前記軸方向に垂直な方向への移動が、隣接する前記羽根車７４によっても規制される。即ち、前記クロスフローファン７２では、前記シャフト７３の前記開口部７４１への嵌入、並びに前記第１端部７４２の外周面及び前記第２端部７４４の内周面の嵌合が相俟って、前記クロスフローファン７２の回転時における前記羽根車７４各々の前記軸方向に垂直な方向への移動が規制される。なお、前記第１端部７４２の外周面が前記第２端部７４４の内周面に嵌合しない構成も他の実施形態として考えられる。

前記突起部７４３は、前記第１端部７４２の外周面に形成されており、前記軸方向に垂直な方向に突出している。具体的に、前記突起部７４３は、図４及び図６に示すように、前記第１端部７４２の外周面において、前記羽根車７４の回転方向に沿って等間隔に形成されている。

一方、前記凹部７４５は、前記第２端部７４４の内周面に形成されており、前記突起部７４３に嵌合可能である。具体的に、前記凹部７４５は、図５に示すように、前記第２端部７４４の内周面において、前記羽根車７４の回転方向に沿って等間隔に形成されている。これにより、前記突起部７４３及び前記凹部７４５の嵌合により接続される二つの前記羽根車７４は、一体に回転可能となる。そして、前記クロスフローファン７２では、前記突起部７４３及び前記凹部７４５の嵌合により、複数の前記羽根車７４が一体に回転可能に前記軸方向に連接される。ここに、前記突起部７４３及び前記凹部７４５が、本発明における嵌合部の一例である。

前記羽根部７４６は、図４及び図５に示すように、前記軸方向に長尺状であって、前記羽根車７４の回転方向に沿って環状に配置された複数の羽根を有する。

ここで、前記羽根車７４では、図４〜図６に示すように、前記羽根部７４６の複数の前記羽根が前記第２端部７４４の端面から前記軸方向に平行に延出して前記第１端部７４２の外周面に接続されている。また、図６に示すように、前記突起部７４３が前記第１端部７４２の外周面において隣接する前記羽根の間に設けられている。更に、前記突起部７４３及び前記凹部７４５が、前記軸方向に対向して設けられている。即ち、前記羽根車７４の形状は、前記羽根車７４を成形する際に用いられる金型の抜き方向が一方向のみとなるように構成されている。これにより、金型を用いた前記羽根車７４の成型時においてスライドコアによる処理が不要となり、前記羽根車７４の製造コストを抑制可能である。

前記固定部７５は、前記凹部７４５に嵌合可能であって、前記羽根車７４を前記シャフト７３に固定する。具体的に、前記固定部７５は、図７に示すように、円盤部７５１及び軸固定部７５２を有する。

前記円盤部７５１は、前記凹部７４５と前記軸方向に嵌合可能に形成されている。具体的に、前記円盤部７５１は、図８及び図９に示すように、右側部に前記羽根車７４の前記第２端部７４４の内周面と嵌合可能な突出部７５３が形成されており、前記突出部７５３の外周面には前記凹部７４５と嵌合可能な突起部７５４が形成されている。これにより、前記羽根車７４の前記第２端部７４４の形状を利用して前記羽根車７４を前記シャフト７３に固定することが可能となり、前記クロスフローファン７２の前記軸方向の端部に位置する前記羽根車７４の形状を、前記シャフトへの固定に適した形状に変更する必要がない。

前記軸固定部７５２は、図７及び図９に示すように、前記円盤部７５１の前記軸方向における両側から突出して設けられている。具体的に、前記軸固定部７５２は、ゴムなどの弾性部材により形成され、前記円盤部７５１の円心に形成された開口に圧入されて固定される。前記軸固定部７５２の右方向の端部には、前記シャフト７３の前記端部７３１が挿入される開口７５６が形成されており、前記シャフト７３は前記開口７５６に圧入されて固定される。また、前記軸固定部７５２の左方向の端部には、前記駆動軸７１Ａが挿入される開口７５５が形成されており、前記駆動軸７１Ａは前記開口７５５に圧入されて固定される。即ち、前記クロスフローファン７２においては、前記固定部７５が、前記羽根車７４の前記シャフト７３への固定と共に、前記駆動軸７１Ａ及び前記シャフト７３の接続を行っている。これにより、前記シャフト７３及び前記駆動軸７１Ａを接続する機構を前記軸方向上に別途設ける必要がなく、前記冷却部７の構成部材の簡素化及び前記軸方向における省スペース化が可能である。

前記係止部７６は、前記シャフト７３に装着可能であり、前記羽根車７４の前記軸方向の移動を係止する。例えば、前記係止部７６は、前記シャフト７３に装着可能なＣリングである。前記係止部７６は、図３及び図１０に示すように、前記クロスフローファン７２の右方向の端部に設けられ、前記羽根車７４各々の右方向への移動を係止する。これにより、前記固定部７５及び前記係止部７６の間で、前記軸方向に連接される複数の前記羽根車７４各々の前記軸方向の移動が規制される。ここに、前記固定部７５及び前記係止部７６が、本発明における規制部の一例である。

一方、前記軸受部７７は、前記シャフト７３の前記端部７３２を回転可能に支持する。具体的に、前記軸受部７７は、図１０に示すように、前記画像形成装置１０の筐体の前記主走査方向の第２側部に設けられた軸受け７７１と、前記軸受け７７１に回転可能に支持される軸支持部材７７２と、前記軸支持部材７７２に圧入される弾性部材７７３を有する。そして、前記シャフト７３の前記端部７３２は、前記弾性部材７７３に圧入されることにより、前記軸受け７７１に回転可能に支持される。

このように、前記画像形成装置１０で冷却に用いられる前記クロスフローファン７２は、前記開口部７４１に前記シャフト７３が嵌入されて連接されることで、前記羽根車７４各々の前記軸方向に垂直な方向の移動が規制されている。また、前記突起部７４３及び前記凹部７４５の嵌合により連接されることで、前記羽根車７４各々が一体に回転可能である。更に、前記固定部７５及び前記係止部７６により前記羽根車７４各々の前記軸方向の移動が規制されている。従って、前記クロスフローファン７２では、前記羽根車７４各々を前記シャフト７３に固定する必要がなく、組立工程に費やされる時間を抑制可能である。

Claims (6)

1. シャフトと、
   前記シャフトが嵌入される開口部と、前記シャフトの軸方向における第１端部及び第２端部に設けられ相互に嵌合可能な嵌合部と、前記第１端部及び前記第２端部の間に設けられた羽根部とを有する複数の羽根車と、
   前記開口部に前記シャフトが嵌入されて前記嵌合部により前記軸方向に連接される複数の前記羽根車の前記軸方向における両端で前記羽根車各々の前記軸方向の移動を規制する規制部と、
   を備え、
   前記第１端部が円状の外周面を有し、
   前記第２端部が円状の内周面を有し、
   前記第１端部の前記嵌合部が、前記第１端部の外周面から前記軸方向に垂直な方向に突出する突起部であり、
   前記第２端部の前記嵌合部が、前記突起部に嵌合する凹部であり、
   前記羽根車が、前記第１端部を底部として有すると共に、前記第２端部を開放端部として有する有底円筒状であり、
   前記突起部が、前記第１端部の外周面に形成され、
   前記凹部が、前記第２端部の内周面に形成されており、
   前記第１端部の外周面及び前記第２端部の内周面が前記軸方向に嵌合可能であるクロスフローファン。
2. シャフトと、
   前記シャフトが嵌入される開口部と、前記シャフトの軸方向における第１端部及び第２端部に設けられ相互に嵌合可能な嵌合部と、前記第１端部及び前記第２端部の間に設けられた羽根部とを有する複数の羽根車と、
   前記開口部に前記シャフトが嵌入されて前記嵌合部により前記軸方向に連接される複数の前記羽根車の前記軸方向における両端で前記羽根車各々の前記軸方向の移動を規制する規制部と、
   を備え、
   前記第１端部が円状の外周面を有し、
   前記第１端部の前記嵌合部が、前記第１端部の外周面から前記軸方向に垂直な方向に突出する突起部であり、
   前記第２端部の前記嵌合部が、前記突起部に嵌合する凹部であり、
   前記開口部が、前記第１端部に形成されており、
   前記羽根部が、前記第２端部の端面から前記軸方向に平行に延出して前記第１端部の外周面に接続される複数の羽根を含み、
   前記突起部が、前記第１端部の外周面において隣接する前記羽根の間に設けられ、
   前記突起部及び前記凹部が、前記軸方向に対向して設けられているクロスフローファン。
3. 前記規制部が、
   前記嵌合部に嵌合可能であって、前記羽根車を前記シャフトに固定する固定部と、
   前記シャフトに装着可能であり、前記羽根車の前記軸方向の移動を 係止する係止部と、
   を含む請求項１又は２に記載のクロスフローファン。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のクロスフローファンと、
   前記クロスフローファンを回転させる駆動部と、
   を備える電子機器。
5. シャフトが嵌入される開口部と、前記シャフトの軸方向における第１端部及び第２端部に設けられ相互に嵌合可能な嵌合部と、前記第１端部及び前記第２端部の間に設けられた羽根部と、を備え、前記第１端部が円状の外周面を有し、前記第２端部が円状の内周面を有し、前記第１端部の前記嵌合部が、前記第１端部の外周面から前記軸方向に垂直な方向に突出する突起部であり、前記第２端部の前記嵌合部が、前記突起部に嵌合する凹部である羽根車であって、
   前記羽根車が、前記第１端部を底部として有すると共に、前記第２端部を開放端部として有する有底円筒状であり、
   前記突起部が、前記第１端部の外周面に形成され、
   前記凹部が、前記第２端部の内周面に形成されており、
   前記第１端部の外周面及び前記第２端部の内周面が前記軸方向に嵌合可能である羽根車。
6. シャフトが嵌入される開口部と、前記シャフトの軸方向における第１端部及び第２端部に設けられ相互に嵌合可能な嵌合部と、前記第１端部及び前記第２端部の間に設けられた羽根部と、を備え、前記第１端部が円状の外周面を有し、前記第１端部の前記嵌合部が、前記第１端部から前記軸方向に垂直な方向に突出する突起部であり、前記第２端部の前記嵌合部が、前記突起部に嵌合する凹部である羽根車であって、
   前記開口部が、前記第１端部に形成されており、
   前記羽根部が、前記第２端部の端面から前記軸方向に平行に延出して前記第１端部の外周面に接続される複数の羽根を含み、
   前記突起部が、前記第１端部の外周面において隣接する前記羽根の間に設けられ、
   前記突起部及び前記凹部が、前記軸方向に対向して設けられている羽根車。
   

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