JP4991714B2 - 磁力で駆動する多軸式ファン - Google Patents

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は磁力で駆動する多軸式ファン及びその動力伝達システムに関し、更に具体的に説明すると、本発明は、磁石の反発力で駆動し、且つ、動力伝達の分野においてファンのような軽出力伝達装置に使用する、多軸式動力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般の動力伝達装置は、通常、歯車集成体や、チェーン集成体、或いはまたベルト集成体などと協働して動力を伝達する動力源として、モータを使用している。しかしながら、動力伝達操作を繰り返していくうちに、歯車集成体やチェーン集成体やベルト集成体が摩耗してしまい、動力伝達装置の効率が悪くなる。さらに、摩耗すると、歯車集成体やチェーン集成体や集成体の損傷の原因となることもあり、そうすると、動力伝達装置がもはや動力を伝達できなくなる。摩耗は騒音の原因にもなる。普通の動力伝達装置を軽出力伝送で使用すると、コスト効率が悪い。
【０００３】
従来の軽出力伝達装置には、例えばファンのような複数のタイプのものがある。ファンは、動力源としてモータを使用し、モータの中心軸に装着した羽根集成体を回転させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、先に述べたような動力伝達方法は、単羽根集成体を駆動することだけにしか使用できない。複羽根集成体を駆動して空気流を異なった方向に送る必要がある場合、複羽根集成体を駆動する１つの方法としては、複数のモータを使用して複羽根集成体をそれぞれ駆動し、異なった方向に空気流を送る、という方法がある。しかし、この方法では、製造コスト、体積が増大するばかりか、複数のモータに対する作動電力が、単一モータに対する作動電力の数倍にもなる。したがって、この方法は省エネ環境保護の考えに合わない。
【０００５】
別の方法としては、単一のモータを使用して複数の従動軸を駆動する、という方法がある。この場合、モータの駆動軸と従動軸との間に複数の歯車を装着して動力を伝える。しかしながら、先に説明したように、歯車を使用するということは摩耗および騒音の原因となる。さらにまた、複数の歯車を装着するということは複雑であり、コストをあまり低減することにはならない。
【０００６】
上述したような従来の動力伝達装置の欠点を克服するために、本発明者は、この分野での多年にわたる実経験と専門知識に基づいて複数の原理を組み合わせ、磁力で駆動する多軸式ファン及びその動力伝達システムを発明すべく、研究、設計、実験、改善を絶えず行なって、遂に、本発明者は実用に適う本発明を発明するに至った。
【問題を解決するための手段】
【０００７】
前述したような欠点に鑑みて、本発明者は従来の問題を解決すべく研究し、鋭意努力し、たゆまぬ実験を続けた結果、遂に、本発明者は本発明をなし得た。
本発明は、磁力で駆動する、省エネ−非摩耗型多軸式ファン、及びその動力伝達システムを提供する。上述したような目的を達成するため、本発明によるファンは、スピンドルを備えた動力源と、異方向に向いた少なくとも２つの従動軸と、各従動軸と動力源との間に位置づけられた磁力伝達集成体とを含む。各々の磁力伝達集成体は、
スピンドル上に配設され、その上面の円周方向に等間隔に離隔して少なくとも３個の永久磁石が配置されている駆動ディスクと、
前記スピンドルに対応して配置された個々それぞれの前記従動軸の一端部に配置され、その外面に等間隔に離隔して永久磁石が配設された従動ディスクであって、その永久磁石の数と磁力は前記駆動ディスクの永久磁石及び磁力と同じに備えられた従動ディスクと、
から成る。
【０００８】
このような構造により、動力源によって駆動ディスクが回転させられると、その上に配設された永久磁石も駆動ディスクの回転に合わせて反時計方向または時計方向に回転させられる。そして、永久磁石の同磁極の相互反発により各々の従動軸も駆動されて回転し、こうして多軸動力伝達目的が達せられる。それぞれの永久磁石間には全く接触がないので、動力伝達システムの摩耗を生じさせるような摩耗も全くなく、故に、生産コストを低下させることができる。
【０００９】
前述の説明は、本発明の一般的な概念に過ぎない。本発明の他の目的、利点および新しい特徴は、添付図面と関連した以下の詳細な説明からより明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の目的を達成するための機構および機能をさらに説明するために、添付図面を参照しながらの以下の詳細な説明から本発明による磁力で駆動する多軸式ファン及びその動力伝達システムをより明らかにする。
【実施例】
【００１１】
本発明の主たる特徴をより明瞭に示すために、本発明による多軸ファンを以下に説明する。図１は、本発明による多軸式ファンの部分斜視図である。図２は、図１の部分斜視図である。図３は、図１の部分断面頂面図である。図を簡略化するために、ファンの外側フレームおよび上部カバーは省略してある。
【００１２】
図１〜３を参照して説明すると、本発明による磁力で駆動する多軸式ファン及びその動力伝達システムでは、３軸ファンを適用している。この３軸ファンは、スピンドル１０に動力を与える動力源としてのモータと、支持フレーム２０にそれぞれ異なった向きで装着した３つの従動軸１１と、磁力伝達集成体と、３つの羽根集成体１２とを含む。磁力伝達集成体は、各々の従動軸１１の基端部とモータのスピンドル１０との間に装着してある。各々の羽根集成体１２は、個々に対応する従動軸１１の末端部に装着してあり、磁力伝達集成体の反対側に位置している。磁力伝達集成体は、駆動ディスク１３と、複数個の従動ディスク１５と、を含む。
【００１３】
駆動ディスク１３は、モータのスピンドル１０の周囲にしっかりと固定して装着されており、その上面に、駆動ディスク１３の円周に沿って等間隔に３個の永久磁石１４が配置してある。
【００１４】
各々の従動ディスク１５は、それぞれに対応する従動軸１１の基端部に配設されており、スピンドル１０に対応して配置され、３個の永久磁石１６が個々に備わっている。永久磁石１６は、従動ディスク１５の上面円周に沿って等間隔に配置してある。それぞれの従動ディスク１５に配設されている永久磁石１６の数は、駆動ディスク１３上に配設された永久磁石１４の数と同じである。永久磁石１４，１６それぞれの対応する表面は同じ磁極を有する。
【００１５】
図３は本発明の多軸式ファンの平面図で、支持フレーム２０には、複数の貫通孔１７および複数の軸受１８が配設されている。各貫通孔１７は、それぞれに対応する従動軸１１の周囲に設けられている。従動軸１１が回転すると、支持フレーム２０が回転して行き、これにより騒音や摩耗を引き起こすことになるが、各軸受１８が、それぞれに対応する貫通孔１７内で従動軸１１の周囲に装着してあり、これによって騒音および摩耗の発生を防いでいる。
好ましい実施形態では、支持フレーム２０は、底面パネル２１と、該底面パネル２１周囲縁から上方へ向かって形成された側壁２２と、を有する。また、該底面パネル２１からはスピンドル１０が貫通して回転可能に配設されている。そして、少なくとも２つの従動軸１１が、側壁２２を貫通して回転可能にそれぞれ離隔して配設されていて、スピンドル１０に対して半径方向に配置されるようになる。これにより、各従動軸１１はそれぞれ異なる軸に伸長して配置されるので、各々の羽根１２がそれぞれ異なる方向に面して位置付けられる。更に、少なくとも２つの従動ディスク１５が、駆動ディスク１３に対して垂直に配置されている。
【００１６】
図２を参照する。モータ・スピンドル１０が駆動ディスク１３を回転させると、駆動ディスク１３上の永久磁石１４が回転する。駆動ディスク１３および従動ディスク１５上にそれぞれ配設された永久磁石１４，１６は磁極が同じであるため、それぞれの永久磁石１４，１６間に作用する反発力が、各従動ディスク１５上の３個の永久磁石１６の内の１つを押して回転させ、駆動ディスク１３上の永久磁石１４から離れるように動かすことにより、従動ディスク１５が回動する。このように、従動ディスク１５上の永久磁石１６が回転して駆動ディスク１３上の永久磁石１４から離れる方向に移動して行くと、この回転により従動ディスク１５上の次の永久磁石１６が駆動ディスク１３上の永久磁石１４の近くに移動して行き、ここで再び、反発力が従動ディスク１５上の永久磁石１６を回転させ、駆動ディスク１３上の永久磁石１４から離れる方向に移動させる。このようにして、繰り返される回転が動力をうまく伝達して行く。
【００１７】
上述したように、駆動ディスク１３上の永久磁石１４が従動ディスク１５上の永久磁石１６の１つを押して回転させると、従動ディスク１５上の永久磁石１６は必ず一定の距離を回転して移動し、この移動により、今移動した永久磁石１６に隣接した次の永久磁石１６を、駆動ディスク１３上の永久磁石１４が押せるようになるのであるから、隣接する永久磁石１４同士，隣接する永久磁石１６同士の間の距離は長すぎても短すぎてもいけない
。つまり、たとえば従動ディスク１５の互いに隣接する永久磁石１６，１６とディスク１５の中心とを線で結ぶとすると、互いに隣接する永久磁石１６，１６間に２本の接続線が形成されるが、この２本の接続線のなす角度が大きすぎても小さすぎても行けない。さもないと、駆動ディスク１３上の永久磁石１４は、従動ディスク１５上の永久磁石１６をうまく押すことができず、従動ディスク１５は回転できなくなるか、前後にしか回転できない。したがって、好ましい実施形態においては、各従動ディスク１５および駆動ディスク１３に配設される永久磁石１４，１６数は、それぞれ、３〜６個ということになろう。
【００１８】
図４は、磁力伝達集成体の第１実施形態の正面図である。各従動ディスク１５は３個の永久磁石１６を有し、駆動ディスク１３も３個の永久磁石１４を有する。駆動ディスク１３の中心と各々の永久磁石１４との間に接続線を結び、従動ディスク１５の中心とそれぞれの永久磁石１６との間に接続線を結ぶと、それぞれのディスクの互いに隣接する接続線のなす角度は１２０度になる。
【００１９】
図５は、磁力伝達集成体の第２実施形態の正面図である。各々の従動ディスク１５’は４個の永久磁石１６を有し、駆動ディスク１３’も４個の永久磁石１４を有する。隣接する接続線のなす角度は９０度である。
【００２０】
図６は、磁力伝達集成体の第３実施形態の正面図である。各々の従動ディスク１５”は６個の永久磁石１６を有し、駆動ディスク１３”も６個の永久磁石１４を有する。隣接する接続線のなす角度は６０度である。
【００２１】
図７〜９に関して説明すると、支持フレームは、多角形であるとか円形であるとかの、或る形態に限るものではない。支持フレーム２０’は図７に示すような断面三角形のようなものであってもよいし、支持フレーム２０は図８に示すような断面円形のものであってもよいし、支持フレーム２０”は図９に示すような四角形断面であってもよい。さらにまた、支持フレーム２０，２０’，２０”における従動軸の数も所望に応じて変えてもよい。
【００２２】
上述したように、本発明は、従動軸と動力源との間に装着した磁力伝達集成体を使用して、単一の動力源から複数の従動軸へと動力を伝える。さらにまた、駆動ディスクおよび従動ディスクは、互いに接触しておらず、磁石間の反発力に基づいて動力を互いに伝えるのみである。したがって、摩耗、騒音は生じない。
【００２３】
ここで本発明を説明するために一例としてファンを使用したが、本発明はファンに限らない。モータのような単一の動力源を使用して多軸従動システムを駆動する任意の動力システムを本発明に適用できる。いかなる簡単な変更も本発明の簡単な変更と考えられるべきである。
【００２４】
先の説明は、本発明の好ましい実施形態を説明しているだけで、本発明をそれに限定すべきではない。たとえ本発明の数多くの特徴および利点を先の説明で述べてきたとしても、当業者であれば、本発明の原理内で変更を行うことができる。しかしながら、本発明の原理内の任意の変更は、なお、本発明の適用範囲内に制限されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、磁力で駆動する省エネ−非摩耗型の多軸式ファンおよびそれのための動力伝達システムを提供する。駆動ディスクが動力源によって回転させられたとき、その上にある永久磁石も駆動ディスクの回転に合わせて反時計方向または時計方向に回転させられる。各従動ディスクが永久磁石の同じ磁極の相互反発力の下に回転移動することにより、各従動軸が回転駆動されて多軸動力伝達の目的を実現する。永久磁石間になんら接触がないので、動力伝達システムの摩耗を生じさせるいかなる接触もなく、生産コストを低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】 本発明による多軸式ファンの部分斜視図である。
【図２】 図１の多軸ファンの部分破断斜視図である。
【図３】 図１の多軸ファンの部分破断平面図である。
【図４】 図１の多軸式ファンの磁力伝達集成体の第１実施形態を示す図である。
【図５】 本発明による磁力伝達集成体の第２実施形態を示す図である。
【図６】 本発明による磁力伝達集成体の第３実施形態を示す図である。
【図７】 本発明による支持フレームの第１実施形態の平面図である。
【図８】 本発明による支持フレームの第２実施形態の平面図である。
【図９】 本発明による支持フレームの第３実施形態の平面図である。

Claims (7)

1. 磁力で駆動する多軸ファンにおいて、
   前記多軸ファンは、
   底面パネルと、該底面パネル周囲縁から上方へ向かって形成された側壁と、を有する支持フレームと、
   前記支持フレームの底面パネルを貫通して回転可能に配設されたスピンドルへ動力を与える動力源と、
   異なる向きで支持フレームの側壁を貫通して回転可能にそれぞれ離隔して配設されていて、該スピンドルに対して半径方向に配置されるようになっている少なくとも２つの従動軸と、
   前記従動軸と前記動力源のスピンドルとの間に装着した磁力伝達集成体と、
   から構成され、
   前記磁力伝達集成体は、
   前記動力源のスピンドルの周囲に固着され、その上面周方向に等間隔に少なくとも３個の永久磁石が配設された駆動ディスクと、
   前記スピンドルに対応して配置され、駆動ディスクに対して垂直に配置され、個々それぞれの前記従動軸の一端部に配置され、その外面に等間隔に離隔して永久磁石が配置された従動ディスクであって、その永久磁石の数と磁力は前記駆動ディスクの永久磁石及び磁力と同じに備えられた少なくとも２つの従動ディスクと、
   前記個々の従動ディスクと相対向して各従動軸の他端部に配設された羽根集成体と、
   から構成されている、ことを特徴とする多軸ファン。
2. 前記駆動ディスクおよび各従動ディスクの上の永久磁石の数は３〜６個であることを特徴とする請求項１記載の多軸ファン。
3. 前記支持フレームは断面形状が多角形或いは円形であることを特徴とする請求項１又は２記載の多軸ファン。
4. 前記動力源はモータであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の多軸ファン。
5. 前記支持フレームは、少なくとも２つの従動軸周囲にそれぞれ設けた少なくとも２つの貫通孔と、前記少なくとも２つの貫通孔内に前記少なくとも２つの従動軸周囲にそれぞれ装着した少なくとも２つの軸受と、を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の多軸ファン。
6. 前記駆動ディスクおよび各従動ディスクの上の永久磁石の数は３個であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の多軸ファン。
7. 多軸ファンは３つの従動軸と３つの羽根集成体を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の多軸ファン。