JP2017025712A - シーリングファン - Google Patents
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Abstract
【課題】動翼が回転方向前後に傾いて取り付けられた場合であっても十分な風量を得られるシーリングファンの提供。【解決手段】シャフトおよびシャフトに対して回転するロータ部を有するモータと複数の動翼とを備えるシーリングファンであって、ロータ部は複数のネジ孔が設けられた天板部を有し、動翼は複数の貫通孔を有し貫通孔を介してネジ孔にネジ止めするネジにより天板部に固定されネジと貫通孔との間には隙間が設けられこの隙間の偏りにより先端が根元側に対して回転方向前後に取付傾き角を有して固定され、動翼による風量は取付傾き角により変化し、最大風量となる取付傾き角に対して回転方向前後において風量変化率が異なり、回転方向前方に最も傾いた前端固定位置で固定された動翼による風量と回転方向後方に最も傾いた後端固定位置で固定された動翼による風量とが同等である、シーリングファン。【選択図】図2
Description
本発明は、シーリングファンに関する。
従来から、モータとモータの回転部にネジ固定された動翼とを有するシーリングファンが知られている(例えば特許文献1、2)。
シーリングファンは、動翼を取り外した状態で設置対象となる建築物に搬入され、施工時に動翼が取り付けられる。動翼の取り付けは、例えば、ネジを動翼の貫通孔に挿入して、モータの回転部のネジ孔にネジ止めすることでなされる。
動翼の貫通孔とネジとの間には、ネジ止めを円滑に行うために隙間が設けられる。動翼は、固定時の隙間の偏り具合によって、基端側を起点として先端側が回転方向前後に傾く場合がある。本発明者らは様々な実験を通じて、隙間の偏りに起因する動翼の回転方向前後の傾きが、シーリングファンの風量に与える影響について新たな知見を得た。すなわち、動翼の貫通孔とネジとの間の隙間の偏りによっては、風量が大きく減少する場合があることがわかった。
本発明の一つの態様は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、動翼が回転方向前後に傾いて取り付けられた場合であっても十分な風量を得られるシーリングファンを提供することを目的の一つとする。
本発明のシーリングファンの一つの態様は、天井から吊下げられるシャフトおよび前記シャフトに対して回転するロータ部を有するモータと、前記ロータ部から径方向外側に延びる複数の動翼と、を備える、シーリングファンであって、前記ロータ部は、複数のネジ孔が設けられた天板部を有し、前記動翼は、複数の貫通孔を有し、前記貫通孔を介して前記ネジ孔にネジ止めするネジにより前記天板部に固定され、前記ロータ部とともに回転して送風し、前記ネジと前記貫通孔との間には、隙間が設けられ、前記動翼は、複数の前記ネジと複数の前記貫通孔の相対的な位置関係により生じた前記隙間の偏りにより、先端が根元側に対して回転方向前方又は回転方向後方に取付傾き角を有して固定され、前記動翼による送風の風量は、前記取付傾き角により変化し、最大風量となる前記取付傾き角に対して、回転方向前後において風量変化率が異なり、回転方向前方に最も傾いた前端固定位置で固定された前記動翼による送風の風量と、回転方向後方に最も傾いた後端固定位置で固定された前記動翼による送風の風量と、が同等である。
本発明の一つの態様によれば、動翼が回転方向前後に傾いて取り付けられた場合であっても十分な風量を得られるシーリングファンが提供される。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るシーリングファンについて説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。
また、図面においては、適宜3次元直交座標系としてXYZ座標系を示す。XYZ座標系において、Z軸方向は、上下方向とする。X軸方向は、Z軸方向と直交する方向のうち図2の左右方向とする。Y軸方向は、X軸方向とZ軸方向との両方と直交する方向とする。
また、特に断りのない限り、以下の説明においては、上下方向(Z軸方向)に延びる中心軸Jを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Jを中心とする周方向、すなわち、中心軸Jの軸周り(θZ方向)を単に「周方向」と呼ぶ。なお、上下方向(Z軸方向)は、中心軸Jの軸方向に相当する。
なお、本明細書において、上下方向に延びる、とは、厳密に上下方向(Z軸方向)に延びる場合に加えて、上下方向に対して、45°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。
また、本明細書において、径方向に延びる、とは、厳密に径方向、すなわち、上下方向(Z軸方向)に対して垂直な方向に延びる場合に加えて、径方向に対して、45°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。
また、本明細書において、径方向に延びる、とは、厳密に径方向、すなわち、上下方向(Z軸方向)に対して垂直な方向に延びる場合に加えて、径方向に対して、45°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。
図1は、本実施形態のシーリングファン1を示す斜視図である。
本実施形態のシーリングファン1は、図1に示すように、モータ10と、モータ10のロータ部4から径方向外側に延びる複数の動翼2と、を備える。シーリングファン1は、例えば、天井に設置される。
本実施形態のシーリングファン1は、図1に示すように、モータ10と、モータ10のロータ部4から径方向外側に延びる複数の動翼2と、を備える。シーリングファン1は、例えば、天井に設置される。
(モータ)
図2は、本実施形態のモータ10を示す断面図である。モータ10は、DCブラシレスモータである。モータ10は、シャフト20と、ステータ30と、回路基板60と、軸受部5と、ロータ部4と、を有する。ロータ部4は、シャフト20に対して回転する。ロータ部4は、上側モータカバー50と、ロータマグネット40と、下側モータカバー55と、を有する。
図2は、本実施形態のモータ10を示す断面図である。モータ10は、DCブラシレスモータである。モータ10は、シャフト20と、ステータ30と、回路基板60と、軸受部5と、ロータ部4と、を有する。ロータ部4は、シャフト20に対して回転する。ロータ部4は、上側モータカバー50と、ロータマグネット40と、下側モータカバー55と、を有する。
シャフト20は、上下方向(Z軸方向)に延びる中心軸Jを中心とする円筒管である。シャフト20は、図示略の取付部を介して天井から吊下げられる。シャフト20の外周面20aには、第1の段部21と第2の段部22とが上から順に設けられている。
ステータ30は、シャフト20の下部に固定されている。ステータ30は、ステータコア31と、コイル32と、インシュレータ33と、を有する。
ステータコア31は、コアバック部31aと、ティース部31bと、を有する。
コアバック部31aは、中心軸Jと同心の円筒形状を有し、シャフト20の第2の段部22の上部側に圧入されている。コアバック部31aの下面は、第2の段部22に接触する。
ティース部31bは、コアバック部31aの外側面から径方向外側に延びている。ティース部31bは、複数設けられ、コアバック部31aの外側面の周方向に均等な間隔で配置されている。
コアバック部31aは、中心軸Jと同心の円筒形状を有し、シャフト20の第2の段部22の上部側に圧入されている。コアバック部31aの下面は、第2の段部22に接触する。
ティース部31bは、コアバック部31aの外側面から径方向外側に延びている。ティース部31bは、複数設けられ、コアバック部31aの外側面の周方向に均等な間隔で配置されている。
インシュレータ33は、一対の部材(上側インシュレータおよび下側インシュレータ)からなる。インシュレータ33は、ステータコア31のティース部31bを上下方向から覆う。また、インシュレータ33は、ティース部31bの周方向の両側を覆う。インシュレータ33は、例えば、樹脂製である。
コイル32は、導電線が巻き回されて構成される。コイル32は、インシュレータ33を介してステータコア31に巻き回される。コイル32を構成するコイル線は、回路基板60に接続される。
軸受部5は、シャフト20に対しロータ部4を回転可能に支持する。軸受部5は、上側モータカバー50の軸受ホルダ部53に保持されている。軸受部5は、上下方向に並ぶ上側軸受部材5Aおよび下側軸受部材5Bと、弾性部材27と、スペーサ26と、を有する。
上側軸受部材5Aおよび下側軸受部材5Bはボールベアリングである。上側軸受部材5Aおよび下側軸受部材5Bの外輪は、軸受ホルダ部53の内周面に固定されている。上側軸受部材5Aおよび下側軸受部材5Bの内輪には、シャフト20が挿入されている。下側軸受部材5Bの内輪の下面は、第1の段部21の上面に接触する。
スペーサ26は、上側軸受部材5Aと下側軸受部材5Bとの間に位置して、それぞれの外輪と接触している。
弾性部材27は、シャフト20を周方向に囲むコイルバネである。また、弾性部材27は、上側軸受部材5Aおよび下側軸受部材5Bの内輪同士の間に圧縮した状態で配置され、上側軸受部材5Aおよび下側軸受部材5Bに予圧を付与する。
弾性部材27は、シャフト20を周方向に囲むコイルバネである。また、弾性部材27は、上側軸受部材5Aおよび下側軸受部材5Bの内輪同士の間に圧縮した状態で配置され、上側軸受部材5Aおよび下側軸受部材5Bに予圧を付与する。
上側モータカバー50は、ステータ30を上側(+Z側)から覆うカバーである。上側モータカバー50は、軸受部5を介しシャフト20に対して中心軸J周り(±θZ方向)に回転可能に支持されている。上側モータカバー50は、マグネットホルダ部51と、第1の天板部52と、軸受ホルダ部53と、第2の天板部54と、を有する。すなわち、ロータ部4は、第2の天板部54を有する。
軸受ホルダ部53は、筒状であり、シャフト20を周方向に囲む。軸受ホルダ部53の内周面には、軸受部5の上側軸受部材5Aおよび下側軸受部材5Bが保持される。軸受ホルダ部53は、上端から径方向内側に延びる上縁部53aを有する。上縁部53aの中央には、シャフト20が通過する貫通孔部53bが設けられている。
第1の天板部52は、軸受ホルダ部53の下端から径方向外側に延びる。第1の天板部52は、ステータ30を上側から覆う。
マグネットホルダ部51は、筒状であり、ステータ30を周方向に囲む。マグネットホルダ部51は、第1の天板部52の外縁から下側(−Z側)に延びている。マグネットホルダ部51の内周面には、ロータマグネット40が固定されている。
第2の天板部54は、マグネットホルダ部51の下端から径方向外側に延びている。第2の天板部54の下面には、ネジ孔54cが設けられた複数のナット54bが固定されている。ナット54bは、圧入ナットであり、第2の天板部54に設けられた孔(図示略)に下面側から圧入されている。すなわち、第2の天板部54には、上下方向に延びる複数のネジ孔54cが設けられている。ナット54bには、動翼2を固定するネジ14がネジ止めされる。第2の天板部54には、下側モータカバー55が雄ネジ81で固定されている。
第1の天板部52は、軸受ホルダ部53の下端から径方向外側に延びる。第1の天板部52は、ステータ30を上側から覆う。
マグネットホルダ部51は、筒状であり、ステータ30を周方向に囲む。マグネットホルダ部51は、第1の天板部52の外縁から下側(−Z側)に延びている。マグネットホルダ部51の内周面には、ロータマグネット40が固定されている。
第2の天板部54は、マグネットホルダ部51の下端から径方向外側に延びている。第2の天板部54の下面には、ネジ孔54cが設けられた複数のナット54bが固定されている。ナット54bは、圧入ナットであり、第2の天板部54に設けられた孔(図示略)に下面側から圧入されている。すなわち、第2の天板部54には、上下方向に延びる複数のネジ孔54cが設けられている。ナット54bには、動翼2を固定するネジ14がネジ止めされる。第2の天板部54には、下側モータカバー55が雄ネジ81で固定されている。
ロータマグネット40は、上側モータカバー50のマグネットホルダ部51の内周面に固定されている。本実施形態においてロータマグネット40は、例えば、円環状である。ロータマグネット40は、ステータ30を中心軸J周り(θZ方向)に囲んでおり、径方向においてステータ30と対向している。
下側モータカバー55は、上側モータカバー50の第2の天板部54の下側に取り付けられている。下側モータカバー55は、ステータ30および回路基板60を下側(−Z側)から覆っている。
回路基板60は、シャフト20およびステータ30の下側に設けられている。回路基板60は、ステータ30に固定されている。
(動翼)
図1に示すように、動翼2は、モータ10のロータ部4に固定されている。図1の例では、動翼2は、3つ設けられている。動翼2は、ロータ部4とともに回転して上側(+Z側)又は下側(−Z側)に送風する。
図3は、動翼2の平面図である。動翼2は、径方向に延びる薄板状の翼部11と、翼部11の基端11a側に固定された固定板12と、を有する。
図1に示すように、動翼2は、モータ10のロータ部4に固定されている。図1の例では、動翼2は、3つ設けられている。動翼2は、ロータ部4とともに回転して上側(+Z側)又は下側(−Z側)に送風する。
図3は、動翼2の平面図である。動翼2は、径方向に延びる薄板状の翼部11と、翼部11の基端11a側に固定された固定板12と、を有する。
翼部11は、モータ10の径方向に沿って基端11a側から先端11b側に延びている。翼部11は、回転方向前方RD1に位置する前端縁11cと、回転方向後方RD2に位置する後端縁11dとを有する。前端縁11cおよび後端縁11dは、それぞれモータ10の径方向に沿って延びる。本実施形態において、翼部11は、基端11a側から先端11b側に向かうに従って、中程までは徐々に幅広となり、中程からは徐々に幅狭となる。なお、動翼2の翼部11の形状は、一例であり、その他の形状を有していてもよい。
固定板12は、翼部11側に位置する翼部側固定部12aと、モータ10側に位置するモータ側固定部12bと、翼部側固定部12aとモータ側固定部12bとの間に位置する捻れ部12cと、を有する。
図2に示すように、翼部側固定部12aは、下面が翼部11の上面と接触した状態で翼部11とリベット13により固定されている。なお、図2の固定板12は、模式的に描かれており、捻れ部12cが省略されている。
モータ側固定部12bには、上下方向に貫通する複数(図示例では2つ)の貫通孔15が設けられている。貫通孔15には、上側モータカバー50の第2の天板部54に設けられたネジ孔54cにネジ止めするネジ14が挿入される。これにより、モータ側固定部12bの下面が第2の天板部54の上面に接触した状態で固定板12が第2の天板部54に固定される。モータ側固定部12bの基端側の端面は、上側モータカバー50のマグネットホルダ部51の外形に沿う円弧形状を有している。
捻れ部12cは、翼部側固定部12aとモータ側固定部12bとを連結している。また、図1に示すように、捻れ部12cは、翼部側固定部12aおよびモータ側固定部12bに対して、モータ10の径方向を中心として捻れた向きに傾いている。これにより、翼部側固定部12aの板面は、モータ側固定部12bに対して、モータ10の径方向を中心として捻れた方向に傾く。したがって、翼部側固定部12aに固定された翼部11は、所定の迎角で傾いてモータ10に取り付けられることとなり、モータ10のZ軸方向に送風を行うことができる。本実施形態の翼部11は、前端縁11cが後端縁11dよりも上に位置するように傾いた状態で回転して、下側(−Z方向)に送風する。
図2に示すように、動翼2は、固定板12の貫通孔15を介してネジ孔54cにネジ止めするネジ14により第2の天板部54に固定される。ネジ14が挿入される動翼2の貫通孔15の直径は、ネジ14の直径より大きい。貫通孔15の内周面とネジ14との間には、直径の差に起因して、水平方向に隙間Gが設けられる。水平方向に隙間Gが設けられることで、施工現場において作業者がネジ14を貫通孔15に容易に挿入できる。
図4〜図6は、ネジ14締結時の固定板12の貫通孔15とネジ14との位置関係を示す模式図である。
隙間Gは、複数のネジ14と複数の貫通孔15の相対的な位置関係により偏りが生じる場合がある。動翼2は、隙間Gの偏りに起因して、11b先端が根元側に対して回転方向前方RD1又は回転方向後方RD2に取付傾き角を有して傾いて固定される。
隙間Gは、複数のネジ14と複数の貫通孔15の相対的な位置関係により偏りが生じる場合がある。動翼2は、隙間Gの偏りに起因して、11b先端が根元側に対して回転方向前方RD1又は回転方向後方RD2に取付傾き角を有して傾いて固定される。
図4は、ネジ14の周囲に隙間Gを均等に配置して第2の天板部54に固定された固定板12を示す。ここでは、図4に示す固定位置を中間固定位置S0と呼ぶ。以下に、中間固定位置S0における動翼2の取付傾き角α0を基準として、回転方向前方RD1又は回転方向後方RD2に動翼2が固定された場合について説明する。また、中間固定位置S0における取付傾き角α0を0°とする。なお、中間固定位置S0は、後段に説明する前端固定位置S1(図5)と後端固定位置S2(図6)との中間である。
図5は、隙間Gの偏りにより回転方向前方RD1に最も傾いた状態で第2の天板部54に固定された固定板12を示す。ここでは、図5に示す固定位置を前端固定位置S1と呼ぶ。前端固定位置S1において、2個のネジ14のうち回転方向前方RD1側に位置するネジ14Aは、挿入された貫通孔15Aの内周面と動翼2の先端側で接触する。また、回転方向後方RD2側に位置するネジ14Bは、挿入された貫通孔15Bの内周面と動翼2の基端側で接触する。ネジ14A、14Bの周囲に生じた隙間Gは、モータ10の径方向において互いに反対方向に偏り、動翼2は、回転方向前方RD1に最も傾いた状態で固定される。前端固定位置S1で固定された動翼2は、中間固定位置S0で固定された動翼2に対して、取付傾き角α1で前端側に傾いている。本実施形態において、取付傾き角α1は、回転方向前方RD1に0.8°の傾き角である。
図6は、隙間Gの偏りにより回転方向後方RD2に最も傾いた状態で第2の天板部54に固定された固定板12を示す。ここでは、図6に示す固定位置を後端固定位置S2と呼ぶ。後端固定位置S2において、2個のネジ14のうち回転方向前方RD1側に位置するネジ14Aは、挿入された貫通孔15Aの内周面と動翼2の基端側で接触する。また、回転方向後方RD2側に位置するネジ14Bは、挿入された貫通孔15Bの内周面と動翼2の先端側で接触する。ネジ14A、14Bの周囲に生じた隙間Gは、モータ10の径方向において互いに反対方向に偏り、動翼2は、回転方向後方RD2に最も傾いた状態で固定される。後端固定位置S2で固定された動翼2は、中間固定位置S0で固定された動翼2に対して、取付傾き角α2で後端側に傾いている。本実施形態において、取付傾き角α2は、回転方向後方RD2に0.8°(回転方向前方RD1を正として−0.8°)の傾き角である。
(傾き角と風量)
次に、動翼2の取付傾き角とシーリングファン1の送風能力との関係について説明する。図7は、動翼2の取付傾き角とシーリングファン1の風量の関係を示すグラフである。風量の測定は、互いに同じ取付傾き角で3つの動翼2を取り付けたシーリングファン1で行った。図7において、横軸が、取付傾き角を示し、縦軸が、シーリングファン1の最大風量を100%とした場合の相対的な風量を示す。なお、図7において取付傾き角は、回転方向前方RD1を正、回転方向後方RD2を負の方向として示す。
次に、動翼2の取付傾き角とシーリングファン1の送風能力との関係について説明する。図7は、動翼2の取付傾き角とシーリングファン1の風量の関係を示すグラフである。風量の測定は、互いに同じ取付傾き角で3つの動翼2を取り付けたシーリングファン1で行った。図7において、横軸が、取付傾き角を示し、縦軸が、シーリングファン1の最大風量を100%とした場合の相対的な風量を示す。なお、図7において取付傾き角は、回転方向前方RD1を正、回転方向後方RD2を負の方向として示す。
図7に示すように、動翼2による送風の風量は、取付傾き角により変化する。また、最大風量となる取付傾き角α3に対して、回転方向前後に取付傾き角が変わることで、風量が最大風量に対して非対称に減少する。すなわち、動翼2による送風の風量は、最大風量となる取付傾き角α3に対して、回転方向前方RD1に取付傾き角が変わるときと、回転方向後方RD2に取付傾き角が変わるときとで、風量変化率が異なる。なお、ここで、風量変化率とは、取付傾き角の変化に対する風量の変化率を意味し、図7のグラフの傾きに対応する。
前端固定位置S1の取付傾き角α1(=+0.8°)と後端固定位置S2の取付傾き角α2(=−0.8°)との間が、動翼2の取付傾き角の幅(傾き許容幅A)である。傾き許容幅Aは、1.6°である。また、傾き許容幅Aの中央が、中間固定位置S0の取付傾き角α0(=0)となる。
図7に示すように動翼2による送風が最大風量となる取付傾き角α3は、前端固定位置S1における取付傾き角α1と後端固定位置S2における取付傾き角α2との間に位置する。また、中間固定位置S0の取付傾き角α0は、動翼2による送風が最大風量となる取付傾き角α3と異なる角度であり、取付傾き角α3に対して回転方向後方RD2側に位置する。すなわち、中間固定位置S0の取付傾き角α0は、最大風量となる取付傾き角α3に対し、回転方向前後のうち取付傾き角の変化による風量の減少が小さい側に位置する。
シーリングファン1は、傾き許容幅Aの両端において、動翼2による送風の風量が同等である。すなわち、回転方向前方RD1に最も傾いた前端固定位置S1(図5)で固定された動翼2による送風の風量と、回転方向後方RD2に最も傾いた後端固定位置S2(図6)で固定された動翼2による送風の風量と、が同等である。本実施形態においては、図7に示すように、動翼2の最大風量に対し、取付傾き角α1の前端固定位置S1の風量と、取付傾き角α2の後端固定位置S2の風量は、ともに97%である。
なお、ここで風量が同等とは、最大風量に対する比率の差が1%以内であることを意味する。すなわち、前端固定位置S1(図5)で固定された動翼2による送風の最大風量に対する比率と、後端固定位置S2(図6)で固定された動翼2による送風の最大風量に対する比率との差が、1%以内である。
なお、ここで風量が同等とは、最大風量に対する比率の差が1%以内であることを意味する。すなわち、前端固定位置S1(図5)で固定された動翼2による送風の最大風量に対する比率と、後端固定位置S2(図6)で固定された動翼2による送風の最大風量に対する比率との差が、1%以内である。
一般的に、動翼2は、中間固定位置S0で固定した際の風量が最大となるように、貫通孔15の位置が決められる。すなわち、最大風量となる取付傾き角を中間固定位置S0の取付傾き角と一致させるように、貫通孔15の位置が設定される。図7に、最大風量となる取付傾き角と中間固定位置の取付傾き角とを一致させた場合の、傾き許容幅Bを示す。このとき、傾き許容幅B内で最も回転方向前方RD1に傾いて取り付けられた場合の動翼2の風量は、94%となる。したがって、動翼2を中間固定位置S0で固定した場合、最大風量に対して6%の風量減となり得る。
これに対して、本実施形態のシーリングファン1によれば、中間固定位置S0の取付傾き角α0が最大風量となる取付傾き角α3に対し、回転方向前後のうち取付傾き角の変化による風量の減少が小さい側に位置する。これにより、傾き許容幅Aの両端において、動翼2による送風の風量が同等とされ、傾き許容幅Aの中で、動翼2の風量は、97%以上となる。本実施形態のシーリングファン1は、最大風量に対する風量の減少を、3%以内とすることができ、施工現場における動翼2の取付工程に依存する風量の減少を抑制できる。
これに対して、本実施形態のシーリングファン1によれば、中間固定位置S0の取付傾き角α0が最大風量となる取付傾き角α3に対し、回転方向前後のうち取付傾き角の変化による風量の減少が小さい側に位置する。これにより、傾き許容幅Aの両端において、動翼2による送風の風量が同等とされ、傾き許容幅Aの中で、動翼2の風量は、97%以上となる。本実施形態のシーリングファン1は、最大風量に対する風量の減少を、3%以内とすることができ、施工現場における動翼2の取付工程に依存する風量の減少を抑制できる。
本実施形態では、動翼2の取り付け工程において、回転方向前後の取付傾き角が所定の範囲で変わり、それに伴い風量が変化する場合について説明した。その他にも、翼部11の迎角など、動翼2の取り付け工程において所定の範囲で変わる得る部分が、風量に影響を与える場合は、上述の実施形態と同様に、設計の中心位置を、最大風量となる位置に対してオフセットすることで、取り付け工程に起因する風量の減少量を軽減できる。
本実施形態において、動翼2は、ロータ部4の第2の天板部54の上面に固定されている。しかしながら、動翼2は、第1の天板部52の上面に固定されていてもよく、下側モータカバー55の下面55aに固定されていてもよい。なお、本明細書において、天板部とは、上側又は下側を向く面を有する部材を意味する。下側モータカバー55の下面55aに動翼2が固定される場合には、下側モータカバー55の下側を向く部分が天板部に相当する。
本実施形態において、動翼2は、2個のネジ14によりモータ10のロータ部4に固定される。しかしながら、ネジ14は複数個であればよく、3個以上のネジ14により動翼2が第2の天板部54に固定されていてもよい。
本実施形態において、第2の天板部54に設けられたネジ孔54cは、上下方向に延びる。動翼2に設けられた貫通孔15は、上下方向に延びる。また、ネジ14と貫通孔15との間の隙間Gは、水平方向に広がる。しかしながら、ネジ孔54c、貫通孔15の延びる方向および隙間Gが広がる方向は、このような形態に限られず、以下に示す変形例1の形態であってもよい。
(変形例1)
次に、変形例1のシーリングファン101について説明する。図8は、シーリングファン101の断面図である。変形例1のシーリングファン101は、動翼102が固定される第2の天板部154が、円錐状に傾斜している点が主に異なる。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
次に、変形例1のシーリングファン101について説明する。図8は、シーリングファン101の断面図である。変形例1のシーリングファン101は、動翼102が固定される第2の天板部154が、円錐状に傾斜している点が主に異なる。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
図8に示すように、シーリングファン101は、ロータ部104を有するモータ110と固定板112および翼部111を有する動翼102とを有する。
ロータ部104は、上側モータカバー150を有する。上側モータカバー150は、マグネットホルダ部51と、マグネットホルダ部51の下端から下側に向かって円錐状に広がる第2の天板部154と、を有する。第2の天板部154が下側に向かって円錐状に広がる形状を有することで、上側モータカバー150の剛性を高めることができる。
ロータ部104は、上側モータカバー150を有する。上側モータカバー150は、マグネットホルダ部51と、マグネットホルダ部51の下端から下側に向かって円錐状に広がる第2の天板部154と、を有する。第2の天板部154が下側に向かって円錐状に広がる形状を有することで、上側モータカバー150の剛性を高めることができる。
第2の天板部154の下面には、内周面にネジ孔154cが設けられた複数のナット154bが固定されている。すなわち、第2の天板部154には、複数のネジ孔154cが設けられている。ネジ孔154cは、第2の天板部154の板面に対して直交する方向に延びている。したがって、ネジ孔154cは、上下方向に対して傾斜した方向に延びている。より具体的には、ネジ孔154cは、下側に向かうに従って、中心軸Jに近づく仮想軸D1に沿って延びている。
動翼102の固定板112には、ネジ孔154cにネジ止めするネジ114が挿入される貫通孔115が設けられている。固定板112を第2の天板部154に固定した状態で、貫通孔115は、ネジ孔154cの延びる方向に沿って延びる。
貫通孔115の内周面とネジ114との間には、直径の差に起因して、隙間Gが設けられる。隙間Gは、ネジ孔154cの延びる方向(すなわち、仮想軸D1)と直交する方向に広がる。
本変形例に示すように、ネジ孔154cおよび貫通孔115の延びる方向が上下方向に対し傾き、隙間Gが広がる方向が水平方向に対して傾いていた場合であっても、隙間Gの偏りに起因して、動翼102先端が根元側に対して回転方向前後に所定の範囲内の取付傾き角で固定される。すなわち、ネジ孔154cおよび貫通孔115の延びる方向が上下方向(Z軸方向)の成分を有し、隙間Gが広がる方向が水平方向(XY平面内の方向)の成分を有していれば、動翼102は、施工時に回転方向前後に所定の幅の取付傾き角を有して固定される。したがって、シーリングファン101は、上述した実施形態と同様に、取付傾き角の幅(傾き許容幅)の両端において、動翼102による送風の風量が同等とすることで、所定以上の風量を得られる。
本変形例においては、第2の天板部154は、下側に向かって円錐状に広がる形状を有していたが、その他の形状を有していてもよい。例えば、第2の天板部154は、上側に向かってすり鉢状に広がる形状を有していてもよい。
以上に、本発明の実施形態を説明したが、各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。
1、101…シーリングファン、2、102…動翼、4、104…ロータ部、5…軸受部、10、110…モータ、11、111…翼部、12、112…固定板、14、14A、14B、114…ネジ、15、15A、15B、115…貫通孔、20…シャフト、30…ステータ、40…ロータマグネット、50、150…上側モータカバー、54、154…(第2の)天板部、54c、154c…ネジ孔、55…下側モータカバー、60…回路基板、A、B…傾き許容幅、G、G101…隙間、J…中心軸、RD1…回転方向前方、RD2…回転方向後方、S0…中間固定位置、S1…前端固定位置、S2…後端固定位置、α0、α1、α2、α3…取付傾き角
Claims (7)
- 天井から吊下げられるシャフトおよび前記シャフトに対して回転するロータ部を有するモータと、前記ロータ部から径方向外側に延びる複数の動翼と、を備える、シーリングファンであって、
前記ロータ部は、複数のネジ孔が設けられた天板部を有し、
前記動翼は、複数の貫通孔を有し、前記貫通孔を介して前記ネジ孔にネジ止めするネジにより前記天板部に固定され、前記ロータ部とともに回転して送風し、
前記ネジと前記貫通孔との間には、隙間が設けられ、
前記動翼は、複数の前記ネジと複数の前記貫通孔の相対的な位置関係により生じた前記隙間の偏りにより、先端が根元側に対して回転方向前方又は回転方向後方に取付傾き角を有して固定され、
前記動翼による送風の風量は、前記取付傾き角により変化し、最大風量となる前記取付傾き角に対して、回転方向前後において風量変化率が異なり、
回転方向前方に最も傾いた前端固定位置で固定された前記動翼による送風の風量と、回転方向後方に最も傾いた後端固定位置で固定された前記動翼による送風の風量と、が同等である、シーリングファン。 - 前記動翼による送風が最大風量となる前記取付傾き角が、前記前端固定位置における前記取付傾き角と前記後端固定位置における前記取付傾き角との間に位置する、請求項1に記載のシーリングファン。
- 前記前端固定位置と前記後端固定位置との中間である中間固定位置における前記取付傾き角は、前記動翼による送風が最大風量となる前記取付傾き角と異なる、請求項1又は2に記載のシーリングファン。
- 中間固定位置の前記取付傾き角は、最大風量となる前記取付傾き角に対し、回転方向前後のうち前記取付傾き角の変化による風量の減少が小さい側に位置する、請求項3に記載のシーリングファン。
- 前記前端固定位置で固定された前記動翼による送風の最大風量に対する比率と、前記後端固定位置で固定された前記動翼による送風の最大風量に対する比率との差が、1%以内である、請求項1〜4の何れか一項に記載のシーリングファン。
- 前記天板部に設けられた前記ネジ孔は、上下方向に延び、
前記動翼に設けられた前記貫通孔は、上下方向に延び、
前記ネジと前記貫通孔との間の前記隙間が、水平方向に広がる、請求項1〜5の何れか一項に記載のシーリングファン。 - 前記天板部に設けられた前記ネジ孔は、上下方向に対して傾斜した方向に延び、
前記動翼に設けられた前記貫通孔は、前記ネジ孔の延びる方向に沿って延び、
前記ネジと前記貫通孔との間の前記隙間が、前記ネジ孔の延びる方向と直交する方向に広がる、請求項1〜5の何れか一項に記載のシーリングファン。
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