JP2009041392A

JP2009041392A - 天井扇風機

Info

Publication number: JP2009041392A
Application number: JP2007205288A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Ito; 繁男伊藤; Kiminobu Yamamoto; 公伸山本; Tetsuji Kawatsu; 哲治川津
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2007-08-07
Filing date: 2007-08-07
Publication date: 2009-02-26
Anticipated expiration: 2027-08-07
Also published as: JP4900129B2

Abstract

【課題】金属製の羽根フレームが繰り返し荷重により破損しても、破断した羽根フレームと羽根板が分離しないように本体側に係留できるようにして、安全性を確保することを目的とする。
【解決手段】中心に固定軸１を備えた円盤状の固定子２および円環状の回転子３と、この回転子３に固定され、固定軸１に回転自在に軸支される支持枠４の周側部に着脱可能に設けた金属製の羽根組５を有し、この羽根組５は平板状の羽根板６の回転中心側に結合した羽根フレーム７を備え、この羽根フレーム７は折り曲げによる段差部７ａが形成され、一端を羽根フレーム７を介して支持枠４に固定し、他端を羽根板６側の羽根フレーム７に係止する係止具９を設けることにより、羽根フレーム７が破損した場合でも、係止具９により羽根フレーム７の落下を防ぐ天井扇風機を提供できる。
【選択図】図２

Description

本発明は主として屋内の天井面に取り付けて使用される天井扇風機に関する。

従来、この種の天井扇風機は、羽根の取付部近傍が破損した場合でも、安全性を保つものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その天井扇風機について図８を参照しながら説明する。

図に示すように、天井扇風機は回転するカウリング１１０に羽根１０１と係止具１０３とを備え、羽根１０１の取付部１０１ａに係止具１０３の一端を重ねて一体とした状態で、カウリング１１０にねじ止めして取り付ける。係止具１０３は羽根１０１の先端方向に長い帯状の金属板で形成され、係止具１０３の他端は取付部１０１ａから所定距離をもって羽根１０１の表面に係止される。羽根１０１の取付部１０１ａ近傍は経時疲労により次第に劣化するものであるが、羽根１０１の取付部１０１ａ近傍が破損した場合でも、羽根１０１の破片は係止具１０３によってカウリング１１０に係留されるので、本体から離脱して落下することはなく、周囲の安全性が確保されるものである。
特許第３８０３４７５号公報

このような従来の天井扇風機では、羽根板の素材に合成樹脂を用いているため、羽根フレームにかかる負荷は比較的少ないものである。しかし金属製の羽根組の場合は、軽量化するために薄い板厚の羽根板と、羽根板よりは板厚大の羽根フレームで構成しているが、羽根フレームの材料削減と軽量化のため薄板化していくと、羽根フレームの強度が低下するとともに、羽根フレームは翼面で空気を下方へ押し下げる応力が羽根板を介して働き、羽根フレームの根元側に集中し、長期使用においては繰返し荷重により金属疲労を生じて破損する場合もあるという課題があり、羽根フレームが破損した場合でも本体から離脱しないことが要求されている。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、金属製の羽根フレームが繰り返し荷重により破損しても、破断した羽根フレームと羽根板が分離しないように本体側に係留できるようにして、安全性を確保できる天井扇風機を提供することを目的とする。

本発明の天井扇風機は、上記目的を達成するために、中心に固定軸を備えた円盤状の固定子と、この固定子の周囲に近接して設けた円環状の回転子と、この回転子に固定され、前記固定軸に回転自在に軸支される支持枠と、この支持枠の周側部に着脱可能に設けた金属製の羽根組を有し、この羽根組は平板状の羽根板の回転中心側に結合した羽根フレームを備え、この羽根フレームは折り曲げによる段差部が形成され、一端を前記羽根フレームを介して支持枠に固定し、他端を前記羽根板側の羽根フレームに係止する係止具を設けてなるものである。

また、他の手段は、羽根フレームの羽根支持側に、先端に拡大部を備えた突起片を設け、係止具の先端に前記突起片にルーズに係合する係合穴部を備えたものである。

また、他の手段は、係止具の係合穴部は略鍵穴形状の径大部と径小部を連結した形状となし、突起片の拡大部は前記係合穴部の径大部より小寸法で、かつ前記径小部より大寸法に設け、係止具の先端側でクリアランスを有して係合可能に設けたものである。

また、他の手段は、突起片を羽根フレームに形成した切起し形状となし、前記突起片の拡大部は係止具に設けた係合穴部の径大部を貫通可能とするとともに、前記突起片の根元側は前記係止具の径小部に収納可能に設けたものである。

また、他の手段は、羽根フレームは羽根板を傾けて固定するための傾斜した段差部を有し、この段差部の曲げ角度を９０度以上の鈍角としたものである。

また、他の手段は、羽根フレームに設けた段差部の高低差小なる低段差部側を跨ぐように係止具を配置してなるものである。

また、他の手段は、羽根フレームの段差部に沿う屈曲部を係止具に形成したものである。

また、他の手段は、係止具は、曲げの応力集中の少ないフレキシブルワイヤーを備えたものである。

また、他の手段は、係止具のフレキシブルワイヤーの先端を折り返して加工したループ部を設け、このループ部を羽根フレームの突起部に係合可能に設けたものである。

これにより、金属製の羽根フレームが繰り返し荷重により破損しても、破断した羽根フレームと羽根板が分離しないように本体側に係留できるようにして、安全性を確保できる天井扇風機が得られる。

本発明によれば、羽根フレームの根元もしくは段差部で破損した場合でも、係止具により本体側に係留して、破断した羽根フレームなどの落下を防ぐことができるという効果のある天井扇風機を提供することができる。

また、羽根フレームの破損しやすい箇所より羽根板側に突起片を配置することで、羽根フレームが破損した場合、破断した羽根フレームおよび羽根板を支持枠に係留することができる。

また、破損した羽根フレームと羽根板は、係止具で本体側に係留され吊り下がった状態になるため、羽根板が飛散しないように安全を確保できるとともに、使用者が目視で簡単に破損に気付く事ができ、破損した状態での誤使用を未然に防ぐことができる。

また、クリアランスを保ちつつ係止具を容易に装着することができ、係止具の仮固定もできるので、取付けの作業性と信頼性を保つことができる。

また、羽根フレームの段差部を鈍角にすることで、羽根回転時の羽根フレームへの繰り返し荷重に対する耐久性を向上して、金属疲労による破損に至るまでの期間を長くすることができる。

また、係止具を平板で作成でき、羽根回転時の空気抵抗を軽減でき、形状を簡素化して製造コストを軽減できる。

また、係止具に屈曲部を形成することにより、羽根回転時の空気抵抗を軽減でき、係止具が羽根フレームからの分離や変形を防いで、係止具の機能を維持することができる。

また、フレキシブルワイヤーを備えた係止具は、羽根フレームの段差部の高さや形状に拘束されないので、係止具として標準化が可能であり、また繰り返し変形による応力破損が起きにくいので、羽根フレーム破損時の係止具として充分機能を発揮することができる。

また、フレキシブルワイヤーの先端に設けたループ部を、突起片に簡易に取付ができ、取付作業性が向上するとともに、部品点数を削減できる。

本発明の請求項１記載の天井扇風機は、中心に固定軸を備えた円盤状の固定子と、この固定子の周囲に近接して設けた円環状の回転子と、この回転子に固定され、前記固定軸に回転自在に軸支される支持枠と、この支持枠の周側部に着脱可能に設けた金属製の羽根組を有し、この羽根組は平板状の羽根板の回転中心側に結合した羽根フレームを備え、この羽根フレームは折り曲げによる段差部が形成され、一端を前記羽根フレームを介して支持枠に固定し、他端を前記羽根板側の羽根フレームに係止する係止具を設けたものであり、天井扇風機の運転にともない、羽根板へ上下方向の風力の反作用が加わり、羽根フレームの段差部または支持枠との取付部付近に内部応力が集中しやすくなり、金属疲労により羽根フレームの途中で折損した場合でも、破断した羽根フレームと羽根板は係止具によって支持枠に係留できるという作用を有する。

また、羽根フレームの羽根支持側に、先端に拡大部を備えた突起片を設け、係止具の先端に前記突起片にルーズに係合する係合穴部を備えたものであり、突起片を係止具の係合穴部にルーズに係合させることにより、係止具に引張応力が生じないように連結することができ、段差部などの羽根フレームが破損しやすい箇所より羽根板側に突起片を配置することで、羽根フレームが破損した場合、係止具の係合穴部が突起片と確実に係合され、破断した羽根フレームおよび羽根板は本体側に係留できるという作用を有する。

また、係止具の係合穴部は略鍵穴形状の径大部と径小部を連結した形状となし、突起片の拡大部は前記係合穴部の径大部より小寸法で、かつ前記径小部より大寸法に設け、係止具の先端側でクリアランスを有して係合可能に設けたものであり、羽根フレームが破損した場合は、クリアランス分の距離を羽根が外周円周方向に動ので、係止具の係合穴の径小部と突起片の拡大部が確実に係合することになり、破損した羽根フレームおよび羽根板は係止具によって吊り下がる形で支持枠に係留できるという作用を有する。

また、突起片を羽根フレームに形成した切起し形状となし、前記突起片の拡大部は係止具に設けた係合穴部の径大部を貫通可能とするとともに、前記突起片の根元側は前記係止具の径小部に収納可能に設けたものであり、切起こされた突起片の拡大部を、係止具に設けた係合穴部の径大部に貫通させ、さらに突起片の根元側が係止具の径小部内に収納できるので、クリアランスを有した寸法関係を保ちつつ、突起片に係止具を容易に装着することができ、係止具を装着後に突起片を倒すことにより、係止具の仮固定ができるという作用を有する。

また、羽根フレームは羽根板を傾けて固定するための傾斜した段差部を有し、この段差部の曲げ角度を９０度以上の鈍角としたものであり、羽根フレームは回転子に確実に固定されているため、羽根板を介して生じる応力は、傾けて固定するための段差部の曲げ角度に集中するため、その曲げ角度を９０度以上の鈍角に形成することで、羽根フレーム全体に応力が加わることになり、曲げ部への応力集中が緩和されるという作用を有する。

また、羽根フレームに設けた段差部の高低差小なる低段差部側を跨ぐように係止具を配置したものであり、段差部の高低差が少ない位置に係止具を跨がせる配置とすることにより、係止具を平板形状で作成することができ、またその外観形状も簡素化して単純な部品形状とすることができるという作用を有する。

また、羽根フレームの段差部に沿う屈曲部を係止具に形成したものであり、羽根の取付角度を大きく取るために、段差部の高低差の大きな羽根フレームであっても、段差部の形状に沿うように係止具に屈曲部を形成することにより、回転時の空気抵抗を軽減して係止具の離脱や変形を防ぐという作用を有する。

また、係止具は、曲げの応力集中の少ないフレキシブルワイヤーを備えたものであり、フレキシブルワイヤーは、取り付け方法に自由度があり、羽根フレームの形状に拘束されず汎用的な使用が可能であり、また、フレキシブルワイヤーは線状束で構成されているので、繰り返し変形の発生する場所に設置された使用に対しても、柔軟性を備えているので応力緩和が可能であり、羽根フレームが破断した場合でも、フレキシブルワイヤーを備えた係止具によって、支持枠に係留できるという作用を有する。

また、係止具のフレキシブルワイヤーの先端を折り返して加工したループ部を設け、このループ部を羽根フレームの突起部に係合可能に設けたものであり、フレキシブルワイヤー先端のループ部は、羽根フレームの突起部に引っ掛けて簡単に取付ができるとともに、フレキシブルワイヤーの先端に係合のための別部品が不要であるという作用を有する。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１〜図５に示すように、天井扇風機の本体は中心に固定軸１を備えた円盤状の固定子２と、この固定子２の周囲に近接して設けた円環状の回転子３と、この回転子３に固定され、固定軸１に回転自在に軸支される支持枠４と、この支持枠４の周側部に着脱可能に設けた金属製の羽根組５を有している。この羽根組５は金属製の平板を加工した羽根板６の回転中心側に金属製の羽根フレーム７を結合したものであり、羽根フレーム７は折り曲げによる段差部７ａが形成されている。羽根フレーム７の表面には係止具９が取り付けられ、係止具９の一端は羽根フレーム７を介して支持枠４にねじ止め固定され、係止具９の他端は羽根板６側の羽根フレーム７に設けた突起片８に係止される。すなわち、突起片８は先端に拡大部８ａを備え、係止具９の先端には突起片８にルーズに係合する係合穴部９ａを備え、係止具９の係合穴部９ａは略鍵穴形状の径大部１０と径小部１１を連結した形状として、突起片８の拡大部８ａは係合穴部９ａの径大部１０より小寸法で、かつ径小部１１より大寸法に設け、係止具９の先端側でクリアランスを有して係合可能に設けている。

また、突起片８は羽根フレーム７を加工して起伏可能な切起しを形成したものであり、突起片８の拡大部８ａは係止具９に設けた係合穴部９ａの径大部１０を貫通可能とするとともに、突起片８の根元側は係止具９の径小部１１に収まる位置に設けている。本実施の形態では、突起片８の拡大部８ａは５．５ｍｍの幅寸法、その根元部分は３ｍｍの幅寸法に設定しており、係合穴部９ａの径大部１０は６．３ｍｍの幅寸法、径小部１１は４ｍｍの幅寸法に設定している。

また、羽根フレーム７に設けた傾斜した段差部７ａは、羽根板６を傾けて固定するためのものであり、段差部７ａの曲げ角度を９０度以上の鈍角とするとともに、係止具９は段差部７ａの高低差小なる部位を跨ぐように配置されている。

上記構成により、天井扇風機を運転すると、羽根板６へ上下方向の風力の反作用が加わり、羽根フレーム７の段差部７ａまたは支持枠４との取付部付近に内部応力が集中して疲労破壊を生じやすくなる。しかし、長期間の使用において、金属疲労により羽根フレーム７が段差部７ａ等で折損した場合でも、破断した羽根フレーム７と羽根板６は係止具９によって本体から分離することなく、支持枠４に係留させることができる。

また、突起片８を係止具９の係合穴部９ａにルーズに係合させることにより、係止具９に引張応力が生じないように連結することができ、段差部７ａなどの羽根フレーム７が破損しやすい箇所より羽根板６側に突起片８を配置することで、羽根フレーム７が破損した場合、係止具９の係合穴部９ａが突起片８と確実に係合され、破断した羽根フレーム７および羽根板６は支持枠４に係留することができる。

また、羽根フレーム７が破損した場合は、クリアランス分の距離を羽根板６が外周円周方向に動ので、係止具９の係合穴部９ａの径小部１１と突起片８の拡大部８ａが確実に係合することになり、破損した羽根フレーム７および羽根板６は係止具９によって吊り下がる形で支持枠４に係留できるものである。

また、切り起こされた突起片８の拡大部８ａを、係止具９に設けた係合穴部９ａの径大部１０に貫通させ、さらに突起片８の根元側が係止具９の径小部１１内に収納できるので、クリアランスを有した寸法関係を保ちつつ、突起片８に係止具９を容易に装着することができ、係止具９を装着後に突起片８を倒すことにより、係止具９の仮固定ができる。

また、羽根フレーム７は回転子３に確実に固定されているため、送風の反作用として羽根板６へ加わる圧力は、羽根板６を傾けて固定している段差部７ａに集中するため、その曲げ角度をそれぞれ９０度以上の鈍角に形成することで、羽根フレーム７全体に応力が分散されることになり、段差部７ａへの応力集中が緩和され、段差部７ａの耐久性を向上することができる。

また、羽根フレーム７の段差部７ａは幅方向に高低差を有しており、段差部７ａの高低差が少ない位置に係止具９を跨がせる配置とすることにより、係止具９を平板形状で作成することができ、また外観形状も簡素化して係止具９の製造コストを低減することができる。

（実施の形態２）
図６に示すように、羽根フレーム７の段差部７ａに沿う屈曲部を係止具９に形成した構成としている。

上記構成により、段差部７ａの高低差の大きな羽根フレーム７として、羽根の取付角度を大きく取る場合であっても、段差部７ａの形状に沿うように係止具９に屈曲部を形成することにより、回転時の空気抵抗を軽減して係止具９の離脱や変形を防ぐことができる。

このように本発明の実施の形態２の天井扇風機によれば、段差部７ａに沿う屈曲部を係止具９に形成することにより、羽根回転時の空気抵抗を軽減でき、係止具９が羽根フレーム７から分離しないように取り付けできるとともに、係止具９の変形を防ぐことができ、羽根フレーム７が破損した場合の安全性を確保することができる。

（実施の形態３）
図７に示すように、係止具９Ａは、曲げの応力集中の少ないフレキシブルワイヤー１２の両端に端子部１４を備え、羽根フレーム７の突起部８に係合可能に設けたものである。

また、係止具９Ｂは、フレキシブルワイヤー１２の一端に端子部１４を設け、フレキシブルワイヤー１２の他端を折り返して加工したループ部１２ａを設け、このループ部１２ａを羽根フレーム７の突起片８に係合可能に設けた構成としている。

上記構成により、係止具９Ａ，９Ｂのフレキシブルワイヤー１２は、取り付け方法に自由度があり、羽根フレーム７の形状に拘束されず汎用的な使用が可能であり、また、フレキシブルワイヤー１２は線状束で構成されているので、繰り返し変形の発生する場所で使用された場合でも、柔軟性を備えているので応力緩和が可能となる。また羽根フレーム７が破断した場合でも、フレキシブルワイヤー１２を備えた係止具９Ａ，９Ｂによって、破断した羽根フレーム７を支持枠４に係留することができる。

係止具９Ｂは、フレキシブルワイヤー１２の先端に設けたループ部１２ａにより、羽根フレーム７の突起片８に引っ掛けて簡単に取付ができるとともに、フレキシブルワイヤー１２の一端には係合のための端子部１４が不要となり、部品点数の削減ができる。

このように本発明の実施の形態３の天井扇風機によれば、フレキシブルワイヤー１２を備えた係止具９Ａ、９Ｂは、羽根フレーム７の段差部７ａの高さや形状に拘束されないので、標準化が可能であり、また繰り返し変形による応力破損が起きにくいので、羽根フレーム７破損時の係止具として充分機能を発揮する。また、係止具９Ｂはフレキシブルワイヤー１２の先端に設けたループ部１２ａにより簡易に取付ができ、取付作業性が向上するとともに、部品点数を削減できるものである。

金属製の羽根板と羽根フレームに取り付けた係止具を用いて、羽根フレームの破断時に落下しないように本体側に保持することができるものであり、屋外使用の大型扇風機や大型換気扇などの、金属製の羽根板を支持するの羽根フレームに係止具を取り付けることにより、羽根フレームに大きな負荷のかかる送風機器の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１の天井扇風機の要部断面の側面図同、羽根組と係止具の分解斜視図同、羽根組の外観図（（イ）羽根組と係止具の組み立て時の外観斜視図、（ロ）突起片と係止具の関係を示す要部拡大図）同、羽根組と係止具の組み立て時の平面図同、突起片と係止具の関係を示す要部断面図本発明の実施の形態２の羽根組と係止具の関係を示す分解斜視図本発明の実施の形態３の係止具の平面図（（イ）フレキシブルワイヤーを備えた係止具の平面図、（ロ）片方にループ部を備えた係止具の平面図）従来の天井扇風機の羽根組と係止具の組み立て時の分解斜視図

符号の説明

１固定軸
２固定子
３回転子
４支持枠
５羽根組
６羽根板
７羽根フレーム
７ａ段差部
８突起片
８ａ拡大部
９係止具
９Ａ係止具
９Ｂ係止具
９ａ係合穴部
１０径大部
１１径小部
１２フレキシブルワイヤー
１２ａループ部
１３リベット

Claims

中心に固定軸を備えた円盤状の固定子と、この固定子の周囲に近接して設けた円環状の回転子と、この回転子に固定され、前記固定軸に回転自在に軸支される支持枠と、この支持枠の周側部に着脱可能に設けた金属製の羽根組を有し、この羽根組は平板状の羽根板の回転中心側に結合した羽根フレームを備え、この羽根フレームは折り曲げによる段差部が形成され、一端を前記羽根フレームを介して支持枠に固定し、他端を前記羽根板側の羽根フレームに係止する係止具を設けてなる天井扇風機。
羽根フレームの羽根支持側に、先端に拡大部を備えた突起片を設け、係止具の先端に前記突起片にルーズに係合する係合穴部を備えた請求項１記載の天井扇風機。
係止具の係合穴部は略鍵穴形状の径大部と径小部を連結した形状となし、突起片の拡大部は前記係合穴部の径大部より小寸法で、かつ前記径小部より大寸法に設け、係止具の先端側でクリアランスを有して係合可能に設けた請求項２記載の天井扇風機。
突起片を羽根フレームに形成した切起し形状となし、前記突起片の拡大部は係止具に設けた係合穴部の径大部を貫通可能とするとともに、前記突起片の根元側は前記係止具の径小部に収納可能に設けた請求項３記載の天井扇風機。
羽根フレームは羽根板を傾けて固定するための傾斜した段差部を有し、この段差部の曲げ角度を９０度以上の鈍角とした請求項１〜４のいずれかに記載の天井扇風機。
羽根フレームに設けた段差部の高低差小なる低段差部側を跨ぐように係止具を配置してなる請求項１〜５のいずれかに記載の天井扇風機。
羽根フレームの段差部に沿う屈曲部を係止具に形成した請求項１〜６のいずれかに記載の天井扇風機。
係止具は、曲げの応力集中の少ないフレキシブルワイヤーを備えた請求項１〜７のいずれかに記載の天井扇風機。
係止具のフレキシブルワイヤーの先端を折り返して加工したループ部を設け、このループ部を羽根フレームの突起部に係合可能に設けた請求項８記載の天井扇風機。