JP2012511657A - Impeller used for ventilator - Google Patents
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Abstract
通風機に用いられる羽根車がボス(1)を有しており、該ボス(1)にシャフトのための収容部(8)が形成されており、さらに当該羽根車が、ボス(1)に固定された多数の羽根(2)を有している。ボス(1)に、前記収容部(8)と前記羽根(2)との間に配置された少なくとも1つの弾性的な減衰体(6)が設けられている。 An impeller used for a ventilator has a boss (1), a housing portion (8) for a shaft is formed on the boss (1), and the impeller further has a boss (1). It has a number of fixed vanes (2). The boss (1) is provided with at least one elastic damping body (6) arranged between the housing part (8) and the blade (2).
Description
本発明は、通風機もしくはベンチレータ、たとえば室内用通風機または電気的な器具における冷却および/または空気循環のための組込み用通風機に用いられる羽根車に関する。 The present invention relates to an impeller for use in a ventilator or ventilator, for example an indoor aerator or a built-in aerator for cooling and / or air circulation in electrical appliances.
特に小型サイズの高速回転型の通風機においては、通風機の羽根車に伝達される駆動モータの振動が羽根車の固有周波数を励起してしまう恐れがある。このことは、通風機の著しい運転ノイズを生ぜしめ、さらに振動は時間の経過と共に、羽根車の材料疲労やその破壊を招く恐れがある。 In particular, in a small-sized high-speed rotating type ventilator, the vibration of the drive motor transmitted to the impeller of the ventilator may excite the natural frequency of the impeller. This gives rise to significant operating noise of the ventilator, and vibrations can cause material fatigue and destruction of the impeller over time.
本発明の課題は、場合によっては生じる駆動モータの振動に対して鈍感な、つまり振動に対して安定的な、通風機に用いられる羽根車を提供することである。 An object of the present invention is to provide an impeller used in a ventilator that is insensitive to vibration of a drive motor that occurs in some cases, that is, stable to vibration.
この課題は、通風機に用いられる羽根車であって、ボスが設けられており、該ボスに、駆動シャフトのための収容部が形成されており、さらに、ボスに固定された多数の羽根が設けられている形式の羽根車において、ボスが、前記収容部と前記羽根との間に配置された少なくとも1つの弾性的な減衰体を有していることにより解決される。 This problem is an impeller used in a ventilator, in which a boss is provided, a housing portion for a drive shaft is formed on the boss, and a large number of blades fixed to the boss are provided. In the impeller of the type provided, this is solved by the fact that the boss has at least one elastic damping body arranged between the housing part and the blade.
一方ではシャフトから羽根への振動の伝達を減衰するために、他方では互いに対して相対的な羽根の振動をできるだけ阻止するために、本発明の有利な実施態様では、前記羽根が、ボスに設けられた外側のリングに固定されており、該外側のリングが、ボスの、前記収容部を有する内側区分に、前記減衰体を介して結合されている。 In order to dampen the transmission of vibrations from the shaft to the blades on the one hand, and on the other hand to prevent the vibrations of the blades relative to each other as much as possible, in an advantageous embodiment of the invention, the blades are provided on the boss. The outer ring is fixed to the inner section of the boss having the receiving part via the damping body.
第1の具体的な構成では、1つの減衰体が、前記外側のリングと前記内側区分との間の環状の中間室を埋めていてよい。 In a first specific configuration, one attenuator may fill the annular intermediate chamber between the outer ring and the inner section.
択一的な第2の構成では、複数の減衰体が、前記外側のリングと前記内側区分との間の環状の中間室内に、周方向で分配されて配置されていてもよい。 In an alternative second configuration, the plurality of attenuators may be distributed in the circumferential direction in an annular intermediate chamber between the outer ring and the inner section.
減衰体が、前記外側のリングおよび/または前記内側区分とは異なる材料から成っていると有利であり、特に前記外側のリングおよび/または前記内側区分よりも高い弾性率を有する材料から成っていると有利である。この材料は特にシリコーンまたはゴムであってよい。 It is advantageous if the damping body is made of a material different from that of the outer ring and / or the inner section, in particular of a material having a higher elastic modulus than the outer ring and / or the inner section. And is advantageous. This material may in particular be silicone or rubber.
しかし、周方向に分配された複数の減衰体が、前記外側のリングおよび前記内側区分と一体に形成されている構成も考えられる。この場合には、減衰体が外側のリングもしくは内側区分よりも小さな肉厚さを有していることにより、減衰体の所要の弾性率を達成することができる。 However, a configuration in which a plurality of damping bodies distributed in the circumferential direction are formed integrally with the outer ring and the inner section is also conceivable. In this case, the required elastic modulus of the damping body can be achieved because the damping body has a smaller wall thickness than the outer ring or inner section.
減衰体が、前記外側のリングもしくは前記内側区分と一体に形成されていない場合には、前記外側のリングおよび/または前記内側区分が、複数の切欠きを有しており、該切欠き内に減衰体が形状締結式に、つまり嵌合式に係合していると有利である。これによって、外側のリングもしくは内側区分は互いに対して相対回動不能となる。 If the damping body is not integrally formed with the outer ring or the inner section, the outer ring and / or the inner section has a plurality of notches, It is advantageous if the damping body is engaged in a shape fastening manner, ie in a mating manner. This prevents the outer ring or inner section from rotating relative to each other.
減衰体のしっかりとした保持を保証するためには、前記切欠きがアンダカットされていてよい。 In order to ensure a firm holding of the damping body, the notch may be undercut.
前記内側区分が、前記収容部を形成する中央のスリーブと、該スリーブの周囲を、間隔を置いて取り囲んで延びる環状壁とを有していると有利である。こうして、シャフトに羽根車を固定するために、環状のばねが、スリット付きのスリーブを取り囲んでクランプするように取り付けられ得る。 Advantageously, the inner section has a central sleeve forming the receiving part and an annular wall extending around and spaced around the sleeve. Thus, an annular spring can be attached to surround and clamp the slit sleeve to secure the impeller to the shaft.
製作を一層簡単にするためには、前記中央のスリーブと前記環状壁とが一体に結合されていてよい。 In order to make the manufacturing easier, the central sleeve and the annular wall may be joined together.
前記中央のスリーブと前記環状壁とを結合する結合部分が、前記ボスの一方の端面に配置されていると有利である。すなわち、中央のスリーブと環状壁との間に、軸方向に延在した中間室を提供することができる。この中間室は、シャフトにボスを固定するために働く、軸方向に延在したばねを簡便に収容することができる。 It is advantageous if a connecting part for connecting the central sleeve and the annular wall is arranged on one end face of the boss. That is, an intermediate chamber extending in the axial direction can be provided between the central sleeve and the annular wall. This intermediate chamber can easily accommodate an axially extending spring that serves to fix the boss to the shaft.
択一的なさらに別の構成では、環状のばねが、前記内側区分を取り囲んでクランプしていてもよい。この場合、前記少なくとも1つの減衰体が、前記外側のリングと前記内側区分との間の環状の中間室内に、前記ばねに対して軸方向にずらされて配置されている。 In an alternative alternative configuration, an annular spring may be clamped around the inner section. In this case, the at least one damping body is arranged axially offset with respect to the spring in an annular intermediate chamber between the outer ring and the inner section.
当該羽根車は家庭用器具、たとえば冷蔵器具に配置された通風機において使用されると有利である。これにより、通風機運転時の不快な騒音レベル、特に冷蔵器具の圧縮機の停止段階の間における不快な騒音レベルが減じられる。 The impeller is advantageously used in a household appliance, for example a ventilator arranged in a refrigeration appliance. This reduces the unpleasant noise level during the operation of the ventilator, in particular during the stop phase of the compressor of the refrigeration appliance.
本発明のさらに別の特徴および利点は、以下に図面につき説明する実施形態から明らかとなる。 Further features and advantages of the invention will become apparent from the embodiments described with reference to the drawings.
図1に示した羽根車は、ほぼ円筒状の形状のボス1を有している。このボス1の外周面からは、複数の羽根2が突出している。羽根2の数は十分に任意であるが、図示の実施形態では4つの羽根2が設けられている。図面には、これらのうちの2つの羽根だけが見えている。これらの羽根2はボス1の外側のリング3と一体に結合されている。この外側のリング3と、その内部に配置されたボス1の内側区分5との間の環状の中空室4には、シリコーンから成る複数の減衰体6が周方向で均一な間隔を置いて配置されている。図示の実施形態では合計4つの減衰体6が設けられている。図面にはこれらの減衰体6のうち、3つの減衰体6が見えているが、そのうちの2つは断面されて描かれている。減衰体6は外側のリング3と内側区分5との間の唯一の動力伝達結合部(kraftschluessig. Verbindung)を成している。
The impeller shown in FIG. 1 has a
内側区分5は外側の環状壁7と、この外側の環状壁7によって取り囲まれかつこの外側の環状壁7に対して同心的なスリーブ8とを有している。このスリーブ8は、ボス1の、図面を見る観察者とは反対の側の端面、つまり図面で見て背後の側の端面に向かって開いており、これにより駆動モータのシャフト(図示しない)を収容することができる。スリーブ8を横方向で貫いて、つまりスリーブ8の長手方向に対して直交する方向でスリーブ8を貫いて、図面を見る観察者寄りの側の端面、つまり図面で見て手前側の端面に向かって開いたスリット9が延びている。外側の環状壁7とスリーブ8とは、図面を見る観察者とは反対の側の端面、つまり図面で見て背後の側の端面において、半径方向に向けられた壁10によって一体に結合されている。この壁10と環状壁7とスリーブ8とは、それぞれ環状溝11の底部もしくは2つの側壁を形成しており、この環状溝11は、内側区分5の、図面を見る観察者寄りの側の端面、つまり図面で見て手前側の端面に向かって開いており、これによりスリット付けされた環状の緊締ばね12を収容することができる。この緊締ばね12が、スリーブ8の2つの半部を押し合わせることにより、緊締ばね12は、スリーブ8内に収容された駆動シャフトにおける羽根車のしっかりとしたクランプ嵌めを生ぜしめる。
The inner section 5 has an outer
シャフトの運動の不均一性、つまり回転むらは、減衰体6を介して場合によっては減衰されて外側のリング3もしくは羽根2に伝達される。減衰体6が、環状壁7と内側区分5とのいかなる相対運動をも減衰することにより、これらの減衰体6は羽根2の共振振動の形成をも抑制する。
The non-uniformity of the movement of the shaft, i.e., the rotation unevenness, is attenuated through the damping
減衰体6の弾性率および減衰能力に応じて、減衰体6の数または周方向でのその延在長さを増大させることが有利になり得る。この場合、周方向での延在長さは、図2に、図1に「II」で示した線に沿って断面した横断面図で図示されている極端事例におけるように、中空室4が、唯一つの環状の減衰体6によって完全に埋められるまで増大され得る。
Depending on the elastic modulus and damping capacity of the damping
図1および図2に示した構成では、主として減衰体6と外側のリング3もしくは内側区分5との間の摩擦が、内側区分5に対する外側のリング3の永続的な回動を阻止する。このためには、外側のリング3および内側区分5に対する所要の押圧力を形成するために、減衰体6が常時弾性変形されていることが必要となる。このことは、特に、たとえば家庭用冷蔵器具における低温空気の循環のための使用時において当該通風機が低い温度にさらされている場合には問題となる恐れがある。なぜならば、減衰体6のために適した多くのゴム弾性的な材料では、低い温度において弾性率が著しく減少するからである。使用された材料の熱膨張率差も、減衰体6と外側のリング3もしくは内側区分5との間の摩擦が著しく温度に依存することに寄与し得る。
In the configuration shown in FIGS. 1 and 2, the friction between the
温度の影響を受けることなしに、外側のリング3と内側区分5との間に、減衰弾性的であるが、ただし相対回動不能であるカップリングを達成するために、本発明の別の改良形では、内側区分5と外側のリング3との、互いに向かい合って位置する表面にそれぞれ切欠きが設けられており、これらの切欠き内に減衰体6が係合している。図3に、図2と同様の断面図で図示されているように、外側のリング3と内側区分5とに切欠き(符号13;14で示す)がアンダカットされていて、この場合にH字形の横断面の減衰体6が切欠き13,14のアンダカット部内に形状締結式に、つまり嵌合式に係合していると、減衰体6の特に強固な固定が達成される。この構成では、平衡状態における減衰体6のプリロードもしくは予荷重は必要とならないので、減衰体6は外側のリング3と内側区分5との間に作用するトルクに容易に従動することができる。減衰体6の従動性(フレキシブル性)が高くなればなるほど、外側のリング3と内側区分5との相対回動防止部の共振周波数はますます低くなる。この共振周波数を、モータ運動の各周波数成分から十分な間隔を置いて設定することにより、内側区分5に対する外側のリング3の回転剪断(Drehscherung)を有効に阻止するか、もしくはノイズ発生を生ぜしめない程度にまで減衰させることができる。
In order to achieve a coupling between the
図4には、単純化された変化形が図示されている。この場合、外側のリング3の壁もしくは内側区分5の壁に固定された、シリコーンから成る減衰体6は、小幅のウェブ15によって代えられている。これらのウェブ15は外側のリング3および内側区分5と一体に型取りされており、ウェブ15の弾性率は、外側のリング3および内側区分5に比べて著しく小さいその壁厚さに起因している。
FIG. 4 shows a simplified variation. In this case, the damping
図5には、図1と同様の図面で、単純化されたさらに別の構成が図示されている。この構成では、これまで説明した構成における環状壁7が不要にされており、スリット付きのスリーブ8は、ボス1の、シャフトのモータ寄りの端面に設けられた半径方向の壁16を介して、羽根2を支持する外側のリング3と一体に結合されている。この半径方向の壁16の厚さは、前で説明した構成における壁10の厚さよりも著しく小さく形成されている。すなわち、壁16の厚さは、ボス1の回転軸線に対して直交する方向に延びる軸線を中心とした、スリーブ8に対する外側のリング3の振動を許すが、それと同時に、このような振動は、スリーブ8と外側のリング3との間の環状溝18内に圧入されている環状の減衰体17によって著しく減衰される。
FIG. 5 shows a further simplified arrangement similar to FIG. In this configuration, the
図1につき説明したように、スリーブ8には、緊締ばね12が軸方向で押し被されており、これによりスリーブ8内に収容されたシャフトがクランプされる。また、緊締ばね12を不要にして、シャフトをクランプするために必要とされる、スリーブ8に対する押圧力を、圧入された減衰体17によってのみ加えることも可能である。
As described with reference to FIG. 1, the
本発明は、通風機もしくはベンチレータ、たとえば室内用通風機または電気的な器具における冷却および/または空気循環のための組込み用通風機に用いられる羽根車に関する。 The present invention relates to an impeller for use in a ventilator or ventilator, for example an indoor aerator or a built-in aerator for cooling and / or air circulation in electrical appliances.
特に小型サイズの高速回転型の通風機においては、通風機の羽根車に伝達される駆動モータの振動が羽根車の固有周波数を励起してしまう恐れがある。このことは、通風機の著しい運転ノイズを生ぜしめ、さらに振動は時間の経過と共に、羽根車の材料疲労やその破壊を招く恐れがある。
振動伝達を抑制するためにボスにおいて、羽根が固定されている外側のリングと、シャフトのための収容部との間に弾性的な減衰体が設けられているような、請求項1の上位概念部に記載の形式の羽根車、すなわち、ボスと多数の羽根とが設けられており、ボスが、外側のリングを有していて、該外側のリングに前記羽根が固定されており、ボスが、内側区分を有していて、該内側区分にシャフトのための収容部が形成されており、さらに、ボスが、前記収容部と前記羽根との間に配置された、前記内側区分を前記外側のリングに結合する少なくとも1つの弾性的な減衰体を有している形式の羽根車は、米国特許出願公開第2678104号明細書に基づき公知である。
In particular, in a small-sized high-speed rotating type ventilator, the vibration of the drive motor transmitted to the impeller of the ventilator may excite the natural frequency of the impeller. This gives rise to significant operating noise of the ventilator, and vibrations can cause material fatigue and destruction of the impeller over time.
The superordinate concept of
本発明の課題は、簡単にシャフトに固定可能となる、通風機に用いられる、振動減衰された羽根車を提供することである。 An object of the present invention is to provide a vibration-damped impeller used for a ventilator that can be easily fixed to a shaft.
この課題は、請求項1の特徴部に記載の特徴を有する羽根車、すなわち、前記内側区分が、前記収容部を形成するスリット付きの中央のスリーブを有しており、該スリーブが、環状のばねによって取り囲まれてクランプされていることを特徴とする、通風機に用いられる羽根車により解決される。
The object is to provide an impeller having the features according to
一方ではシャフトから羽根への振動の伝達を減衰するために、他方では互いに対して相対的な羽根の振動をできるだけ阻止するために、本発明の有利な実施態様では、前記羽根が、ボスに設けられた外側のリングに固定されており、該外側のリングが、ボスの、前記収容部を有する内側区分に、前記減衰体を介して結合されている。 In order to dampen the transmission of vibrations from the shaft to the blades on the one hand, and on the other hand to prevent the vibrations of the blades relative to each other as much as possible, in an advantageous embodiment of the invention, the blades are provided on the boss. The outer ring is fixed to the inner section of the boss having the receiving part via the damping body.
第1の具体的な構成では、1つの減衰体が、前記外側のリングと前記内側区分との間の環状の中間室を埋めていてよい。 In a first specific configuration, one attenuator may fill the annular intermediate chamber between the outer ring and the inner section.
択一的な第2の構成では、複数の減衰体が、前記外側のリングと前記内側区分との間の環状の中間室内に、周方向で分配されて配置されていてもよい。 In an alternative second configuration, the plurality of attenuators may be distributed in the circumferential direction in an annular intermediate chamber between the outer ring and the inner section.
減衰体が、前記外側のリングおよび/または前記内側区分とは異なる材料から成っていると有利であり、特に前記外側のリングおよび/または前記内側区分よりも高い弾性率を有する材料から成っていると有利である。この材料は特にシリコーンまたはゴムであってよい。 It is advantageous if the damping body is made of a material different from that of the outer ring and / or the inner section, in particular of a material having a higher elastic modulus than the outer ring and / or the inner section. And is advantageous. This material may in particular be silicone or rubber.
しかし、周方向に分配された複数の減衰体が、前記外側のリングおよび前記内側区分と一体に形成されている構成も考えられる。この場合には、減衰体が外側のリングもしくは内側区分よりも小さな肉厚さを有していることにより、減衰体の所要の弾性率を達成することができる。 However, a configuration in which a plurality of damping bodies distributed in the circumferential direction are formed integrally with the outer ring and the inner section is also conceivable. In this case, the required elastic modulus of the damping body can be achieved because the damping body has a smaller wall thickness than the outer ring or inner section.
減衰体が、前記外側のリングもしくは前記内側区分と一体に形成されていない場合には、前記外側のリングおよび/または前記内側区分が、複数の切欠きを有しており、該切欠き内に減衰体が形状締結式に、つまり嵌合式に係合していると有利である。これによって、外側のリングもしくは内側区分は互いに対して相対回動不能となる。 If the damping body is not integrally formed with the outer ring or the inner section, the outer ring and / or the inner section has a plurality of notches, It is advantageous if the damping body is engaged in a shape fastening manner, ie in a mating manner. This prevents the outer ring or inner section from rotating relative to each other.
減衰体のしっかりとした保持を保証するためには、前記切欠きがアンダカットされていてよい。 In order to ensure a firm holding of the damping body, the notch may be undercut.
前記内側区分は、前記スリーブの周囲を、間隔を置いて取り囲んで延びる環状壁を有していてよい。 The inner section may have an annular wall extending around and spaced around the sleeve.
製作を一層簡単にするためには、前記中央のスリーブと前記環状壁とが一体に結合されていてよい。 In order to make the manufacturing easier, the central sleeve and the annular wall may be joined together.
前記中央のスリーブと前記環状壁とを結合する結合部分が、前記ボスの一方の端面に配置されていると有利である。すなわち、中央のスリーブと環状壁との間に、軸方向に延在した中間室を提供することができる。この中間室は、シャフトにボスを固定するために働く、軸方向に延在したばねを簡便に収容することができる。 It is advantageous if a connecting part for connecting the central sleeve and the annular wall is arranged on one end face of the boss. That is, an intermediate chamber extending in the axial direction can be provided between the central sleeve and the annular wall. This intermediate chamber can easily accommodate an axially extending spring that serves to fix the boss to the shaft.
択一的なさらに別の構成では、前記少なくとも1つの減衰体が、前記外側のリングと前記内側区分との間の環状の中間室内に、前記ばねに対して軸方向にずらされて配置されていてよい。 In a further alternative configuration, the at least one damping body is arranged axially offset relative to the spring in an annular intermediate chamber between the outer ring and the inner section. It's okay.
当該羽根車は家庭用器具、たとえば冷蔵器具に配置された通風機において使用されると有利である。これにより、通風機運転時の不快な騒音レベル、特に冷蔵器具の圧縮機の停止段階の間における不快な騒音レベルが減じられる。 The impeller is advantageously used in a household appliance, for example a ventilator arranged in a refrigeration appliance. This reduces the unpleasant noise level during the operation of the ventilator, in particular during the stop phase of the compressor of the refrigeration appliance.
本発明のさらに別の特徴および利点は、以下に図面につき説明する実施形態から明らかとなる。 Further features and advantages of the invention will become apparent from the embodiments described with reference to the drawings.
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