JP3127057U

JP3127057U - 扇風機

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Publication number: JP3127057U
Application number: JP2006007278U
Authority: JP
Inventors: 嘉一郎酒井
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-09-07
Filing date: 2006-09-07
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2016-09-07

Abstract

【課題】断続風を生じさせ得る扇風機を提供する。
【解決手段】モータ１と、モータ１の回転軸２に接続されると共に複数枚の羽根３を有するプロペラ４と、を備える。また、モータ１にてプロペラ４を定速回転中に、羽根３のねじれ角をプロペラ４の所定回転毎に０度と所定角度とに交互に切り換えるねじれ角切換機構５を、備える。
【選択図】図３

Description

本考案は、扇風機に関する。

従来、モータと、モータの回転軸に接続されるプロペラと、を備え、モータの駆動，停止，単位時間あたりの回転数の制御にて、プロペラの回転状態を変化させてリズム風を生じさせる種々の扇風機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−２８０６９２号公報

特許文献１のような従来の扇風機では、モータを停止させて（モータの電源を切って）も、慣性のためプロペラ（モータの回転軸）はすぐには停止せず、プロペラが完全に停止するまでしばらく風を生じさせてしまう構造となっていた。したがって、従来の扇風機では、モータの駆動と停止を繰り返してリズム風を生じさせる場合、モータの停止から駆動までの時間間隔が小さいことにより、風の強弱をつけることができても風が連続的に使用者の身体に当たるようになっていた。その結果、使用者が体調を悪くする虞れがあった。これに対し、古来より使用されてきた団扇は、断続した風を使用者の身体に当てることができ、心地良く健康に良い。
そこで、本考案は、断続風を生じさせ得る扇風機を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本考案に係る扇風機は、モータと、該モータの回転軸に接続されると共に複数枚の羽根を有するプロペラと、を備えた扇風機に於て、上記モータにて上記プロペラを定速回転中に、上記羽根のねじれ角を該プロペラの所定回転毎に０度と所定角度とに交互に切り換えるねじれ角切換機構を、備えたものである。
また、上記ねじれ角切換機構は、上記羽根に設けられる永久磁石部と、該羽根と独立して該永久磁石部の近傍に配設されると共に該永久磁石部を反発・吸引させる電磁石部と、を有し、該電磁石部の磁界の向きを上記プロペラの所定回転毎に反転させて上記羽根の上記ねじれ角を切り換えるように構成したものである。
また、上記プロペラは上記回転軸に接続される羽根支持部を有し、かつ、各上記羽根は支持軸にて該羽根支持部に回転可能に枢着され、該支持軸の近傍には、該支持軸に対して線対称となるように、Ｎ極とＳ極の２個の上記永久磁石部が配設され、さらに、上記電磁石部は、上記プロペラの回転に伴う該永久磁石部の回転軌跡に沿った円環状の鉄心環を有する。
また、上記羽根の上記支持軸は、上記羽根支持部の内部に貫通状に枢着され、上記永久磁石部は、該支持軸のうち該羽根支持部の内部側に突出した部分に、磁石保持部を介して保持され、さらに、上記鉄心環は、上記羽根支持部の内部に収納されている。

本考案は、次のような著大な効果を奏する。
本考案に係る扇風機は、モータにてプロペラを定速回転させつつ、風が生じる状態と生じない状態とを、交互に行わせることができる。即ち団扇を使用するような断続的な風を生じさせ得る。これにより、使用者を心地良くさせることができ、風の当たりすぎによる使用者の体調不良も防ぎ得る。
また、構成部品に過度の負担をかけることもない。
また、本考案の扇風機を従来の扇風機の部品を多用して製造することができ、製造コストを抑えることができる。
また、反応良く瞬間的な羽根のねじれ角θの切換えを、容易に行うことができる。また、部材同士の接触部分を少なくできるので、摩耗を防いで製品寿命を延長できる。また、構造も簡単にできる。

以下、実施の形態を示す図面に基づき、本考案を詳説する。
図１〜図３に於て、本考案の第１実施形態に係る扇風機は、モータ１と、モータ１の回転軸２に接続されると共に複数枚の羽根３…（図例では４枚）を有するプロペラ４と、を備えている。また、モータ１にてプロペラ４を定速回転中に、羽根３のねじれ角θをプロペラ４の所定回転毎に０度と所定角度θ₀とに交互に切り換えるねじれ角切換機構５を、備えている。

モータ１は、モータカバー15内に納められている。モータカバー15の下部は、モータ支持部16によって支持されており、モータ支持部16は、上下伸縮自在の支柱部17を介して、地面に載置される基台部18と接続されている。基台部18には、メインスイッチ25や風の強さを複数段階（例えば大，中，小）に変化させる風量選定スイッチ26等が、設けられている。
モータ１の回転軸２は、モータカバー15の内部から外部へ突出しており、その先端部に（直接あるいはカップリングを介して）プロペラ４が接続されている。

プロペラ４は、回転軸２に接続される羽根支持部８を有している。この羽根支持部８は、例えば樹脂製であって円形外周面８ａを有している。羽根支持部８の円形外周面８ａには、支持孔部19…が中心角度等ピッチで設けられている。
また、各羽根３は主に樹脂製であり、支持軸９にて羽根支持部８に回転可能に枢着されている。より詳しくは、羽根３は、羽根支持部８に設けられた支持孔部19…の夫々に、図示省略の軸受部材を介して滑らかに回転可能に嵌入されている。
羽根３は支持軸９に対して線対称な形状に形成されており、側面視では略弧状に弯曲している。また、正面視では略羽子板状である。
また、図５（ａ）に於て示すように、各羽根３の支持軸９には、係止片23，23（図１〜図３では省略）が突設されている。この係止片23，23は、羽根支持部８の円形外周面８ａに突設されたストッパピン21ａ，21ｂ（図１〜図３では省略）にて係止されるようになっており、これによって、羽根３のねじれ角θが所定の角度範囲（０〜θ₀）に制限されている。
なお、羽根３は、図例では４枚であるが、２枚〜５枚を羽根支持部８に対してバランスよく配設するのが好ましい。

次に、図２〜図５に示すように、ねじれ角切換機構５は、羽根３に設けられる永久磁石部６と、羽根３と独立して永久磁石部６の近傍に配設されると共に永久磁石部６を反発・吸引させる電磁石部７と、モータカバー15内部に納められる制御部14と、を有している。より詳しくねじれ角切換機構５について説明すると、永久磁石部６は、Ｎ極（６ｂ）とＳ極（６ａ）の２個のブロック状の磁石から成り、これらは、各羽根３の支持軸９の近傍で支持軸９に対して線対称となるように、配設されている。より具体的には、各永久磁石部６ａ（６ｂ）は、支持軸９に突設された棒状の磁石保持部10を介して保持されている。また、Ｎ極とＳ極の２個の永久磁石部６ｂ，６ａの取付位置は、全ての羽根３において共通している。そして、プロペラ４を回転させた際に、全ての羽根３…の全ての永久磁石部６…は、共通する１個の円上（図２のＲ）を通るようになっている。

電磁石部７は、モータカバー15の前面側にかつモータ１の回転軸２の周囲に突設された取付片20…に、ボルト等の固着具にて取り付けられている。この電磁石部７は、２枚の円環状の鉄心環11，11と、この２枚の鉄心環11，11同士を連結すると共に鉄心環11の外周縁に沿って複数配設される連結片12…と、各連結片12に巻かれたコイル線13と、を有している。また、鉄心環11，11は、電磁石部７の取付片20…への取付状態で、回転軸２と同心状に配設されている。そして、鉄心環11の中央孔22には、回転軸２が挿通状となっている。また、鉄心環11は、プロペラ４の回転に伴う永久磁石部６の回転軌跡に沿うように（図２の円Ｒに沿うように）設けられている。
なお、鉄心環11の中央孔22の直径は、羽根支持部８の円形外周面８ａの直径よりも大きく設定されている。そして、羽根支持部８の一部が中央孔22に遊嵌状に嵌まり込むようになっている。こうして、電磁石部７の前側の鉄心環11ａは、永久磁石部６…の近傍位置（永久磁石部６…のすぐ後）に配設されている。

また、コイル線13は、モータカバー15内部に納められた制御部14と電気的に接続されている。
制御部14は、モータ１の回転数を検出し、プロペラ４の所定回転数毎に、電磁石部７の磁界の向きを反転させる。また、制御部14は、基台部18に設けられたスイッチ類からの情報に基づいて、電磁石部７の磁界の向きを制御する。例えば、風量選定スイッチ26を大にした場合、プロペラ４の単位時間あたりの回転数が大きくなるが、その場合、風量選定スイッチ26が小のときよりも、電磁石部７の磁界の向きを反転させるまでのプロペラ４の回転数Ｎを大きくとるようにする。これにより、風量選定スイッチ26を大にした場合であっても、単位時間あたりの羽根３の反転の頻度が高くなりすぎることはない。

次に、図２，図５及び図６を参照して、本考案の第１実施形態に係る扇風機の作動について説明する。
まず、図２及び図５（ａ）に示すように、メインスイッチ25を押し、風量選定スイッチ26にて風の強さを選択すると、それに対応する単位時間あたりの回転数でもって、モータ１が駆動され、それに伴ってプロペラ４が定速回転される（図２，図５の矢印Ａ方向）。また、制御部14が、電磁石部７のコイル線13に電流を流して磁界の向きをＮ極とし、各羽根３のＮ極の永久磁石部６ｂを反発させ、Ｓ極の永久磁石部６ａを吸引させる。この際、ストッパピン21ｂに係止片23が係止されることにより、各羽根３は、ねじれ角θが０の状態となる。制御部14は、図６に示すように、プロペラ４が所定回転数Ｎ₁に達するまで磁界の向きをＮ極とし、その間、羽根３…のねじれ角θは、０度の状態に保たれる。その結果、モータ１が駆動されている状態でプロペラ４も定速回転され続けているにもかかわらず、風が生じなくなる。つまり、送風を間断させることができる。

プロペラ４が所定回転数Ｎ₁に達すると、制御部14は、電磁石部７の磁界の向きをＮ極からＳ極に反転させる。すると、各羽根３のＮ極の永久磁石部６ｂは電磁石部７に吸引され、Ｓ極の永久磁石部６ａは電磁石部７に対して反発する。そして、瞬間的に各羽根３は図５（ａ）の矢印Ｄ方向に揺動し、図５（ｂ）に示すように、ストッパピン21ａに係止片23が係止されることにより、各羽根３は、ねじれ角θが所定角度θ₀の状態となる。制御部14は、図６に示すように、プロペラ４が所定回転数Ｎ₂に達するまで磁界の向きをＳ極とし、その間、羽根３…のねじれ角θは、所定角度θ₀の状態に保たれる。その結果、風が生じることとなる｛図５（ｂ）のＷ｝。

上述のようにして、プロペラ４の所定回転数Ｎ₁，Ｎ₂毎に、制御部14は、電磁石部７の磁界の向きをＮ極，Ｓ極に反転させるようにする。こうして、プロペラ４は定速回転しているにもかかわらず、風が生じる状態と生じない状態とが、交互に行われる。また、図６に示すように、羽根のねじれ角θの変更はほぼ瞬間的に行われるので、風速（風量）の変化も急激なものとなる。その結果、断続的な風が生じることとなる。

次に、図７に於て、本考案の第２実施形態に係る扇風機の要部拡大正面図を示す。
第２実施形態では、第１実施形態と異なり、羽根３の支持軸９が羽根支持部８の内部に貫通状に枢着されている場合を例示している。
より具体的に説明すると、第２実施形態では、プロペラ４の羽根支持部８の内部に、収納空間部Ｓが設けられている。羽根支持部８の円形外周面８ａには、収納空間部Ｓと導通する貫孔24が２個形成されている。そして、この貫孔24に、軸受部材27を介して羽根３の支持軸９が挿通状とされ支持されている。
また、第２実施形態では、永久磁石部６が、支持軸９のうち羽根支持部８の内部側に突出した部分に、磁石保持部10を介して保持されている。
また、第１実施形態と同様の構造の電磁石部７（鉄心環11）が、羽根支持部８の内部の収納空間部Ｓに収納されている（電磁石部７は、収納空間部Ｓを形成する壁面に固着されている）。なお、前側の鉄心環11ａは、全ての永久磁石部６…の近傍（すぐ後）に位置している。
また、第２実施形態では、プロペラ４が回転するとそれに伴って、電磁石部７と永久磁石部６が一緒に回転軸２廻りに回転する構造となっている。
その他の構造は、第１実施形態と同様である。

なお、本考案は上述の実施の形態に限定されず、本考案の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。例えば、本実施形態では、各羽根３の永久磁石部６をＮ極とＳ極との２個の磁石にて構成したが、本考案はこれに限らず、各羽根の永久磁石部にＮ極かＳ極のいずれか１個の磁石のみを用いるようにしてもよい。
また、本考案では、電磁石部が円環状の鉄心環11を有し、１個の鉄心環11が全ての羽根３…の永久磁石部６…に対応する場合を例示したが、本考案はこれに限らず、各羽根に夫々電磁石部を設けてもよい。

以上のように、本考案に係る扇風機は、モータ１と、モータ１の回転軸２に接続されると共に複数枚の羽根３…を有するプロペラ４と、を備えた扇風機に於て、モータ１にてプロペラ４を定速回転中に、羽根３のねじれ角θをプロペラ４の所定回転毎に０度と所定角度θ₀とに交互に切り換えるねじれ角切換機構５を、備えたので、モータ１にてプロペラ４を定速回転させつつ、風が生じる状態と生じない状態とを、交互に行わせることができる。即ち団扇を使用するような断続的な風を生じさせ得る。これにより、使用者を心地良くさせることができ、風の当たりすぎによる使用者の体調不良も防ぎ得る。
また、慣性により回転しているモータ１の回転軸２をブレーキ機構にて急に停止させて断続風を生じさせるものではないので、構成部品に過度の負担をかけることもない。
また、従来の扇風機と比較して全体の形状が大きく変化しないので、本考案の扇風機を従来の扇風機の部品を多用して製造することができる（即ち、従来の扇風機のプロペラを本考案のプロペラ４と交換し、ねじれ角切換機構５を追加すればよい）。これにより、断続風の機能を持たせつつも、製造コストを抑えた扇風機とすることができる。

また、ねじれ角切換機構５は、羽根３に設けられる永久磁石部６と、羽根３と独立して永久磁石部６の近傍に配設されると共に永久磁石部６を反発・吸引させる電磁石部７と、を有し、電磁石部７の磁界の向きをプロペラ４の所定回転毎に反転させて羽根３のねじれ角θを切り換えるように構成したので、反応良く瞬間的な羽根３のねじれ角θの切換えを、容易に行うことができる。また、部材同士の接触部分を少なくできるので、摩耗を防いで製品寿命を延長できる。また、構造も簡単にできる。

また、プロペラ４は回転軸２に接続される羽根支持部８を有し、かつ、各羽根３は支持軸９にて羽根支持部８に回転可能に枢着され、支持軸９の近傍には、支持軸９に対して線対称となるように、Ｎ極とＳ極の２個の永久磁石部６ｂ，６ａが配設され、さらに、電磁石部７は、プロペラ４の回転に伴う永久磁石部６…の回転軌跡に沿った円環状の鉄心環11を有するので、１個の羽根３につきＮ極とＳ極の２個の永久磁石部６ｂ，６ａにて羽根３を揺動させる力を得ることができる。これにより、電磁石部７の磁界の向きを反転させた場合に羽根３をより素早く揺動させて風速（風量）をより急激に変化させることができるので、より良い断続風を生じさせることができる。
また、全ての羽根３…の全ての永久磁石部６…に対して１個の電磁石部７を対応させることにより、１個の羽根３に設けられた永久磁石部６ａ，６ｂにつき１個の電磁石部を設ける場合と比較して、部品点数を少なくすることができ、部品コストを削減できる。

また、羽根３の支持軸９は、羽根支持部８の内部に貫通状に枢着され、永久磁石部６は、支持軸９のうち羽根支持部８の内部側に突出した部分に、磁石保持部10を介して保持され、さらに、鉄心環11は、羽根支持部８の内部に収納されているので、外観をすっきりさせることができる。また、永久磁石部６…及び電磁石部７が環境中の塵埃等にさらされることがなく、羽根３が揺動しない等のトラブルを確実に防ぐことができる。

本考案の第１実施形態に係る扇風機を示す側面図である。要部拡大正面図である。要部拡大側面図である。電磁石部を示す斜視図である。本考案の第１実施形態に係る扇風機の作動を示す要部拡大側面図であって、（ａ）は羽根のねじれ角を０度にしたときの要部拡大側面図、（ｂ）は羽根のねじれ角を所定角度θ₀にしたときの要部拡大側面図である。プロペラの回転数に対する、羽根のねじれ角と風速との関係を示す説明図である。本考案の第２実施形態に係る扇風機を示す要部拡大正面図である。

符号の説明

１モータ
２回転軸
３羽根
４プロペラ
５ねじれ角切換機構
６，６ａ，６ｂ永久磁石部
７電磁石部
８羽根支持部
９支持軸
10 磁石保持部
11，11ａ鉄心環
θ ねじれ角
θ₀ 所定角度

Claims

モータ（１）と、該モータ（１）の回転軸（２）に接続されると共に複数枚の羽根（３）を有するプロペラ（４）と、を備えた扇風機に於て、
上記モータ（１）にて上記プロペラ（４）を定速回転中に、上記羽根（３）のねじれ角（θ）を該プロペラ（４）の所定回転毎に０度と所定角度（θ₀）とに交互に切り換えるねじれ角切換機構（５）を、備えたことを特徴とする扇風機。
上記ねじれ角切換機構（５）は、上記羽根（３）に設けられる永久磁石部（６）と、該羽根（３）と独立して該永久磁石部（６）の近傍に配設されると共に該永久磁石部（６）を反発・吸引させる電磁石部（７）と、を有し、
該電磁石部（７）の磁界の向きを上記プロペラ（４）の所定回転毎に反転させて上記羽根（３）の上記ねじれ角（θ）を切り換えるように構成した請求項１記載の扇風機。
上記プロペラ（４）は上記回転軸（２）に接続される羽根支持部（８）を有し、かつ、各上記羽根（３）は支持軸（９）にて該羽根支持部（８）に回転可能に枢着され、
該支持軸（９）の近傍には、該支持軸（９）に対して線対称となるように、Ｎ極とＳ極の２個の上記永久磁石部（６ｂ)(６ａ）が配設され、
さらに、上記電磁石部（７）は、上記プロペラ（４）の回転に伴う該永久磁石部（６）の回転軌跡に沿った円環状の鉄心環（11）を有する請求項２記載の扇風機。
上記羽根（３）の上記支持軸（９）は、上記羽根支持部（８）の内部に貫通状に枢着され、
上記永久磁石部（６）は、該支持軸（９）のうち該羽根支持部（８）の内部側に突出した部分に、磁石保持部（10）を介して保持され、
さらに、上記鉄心環（11）は、上記羽根支持部（８）の内部に収納されている請求項３記載の扇風機。