JP5092853B2 - Blower blade mounting device - Google Patents
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Description
本発明は、換気扇や小型の空調機等に使用される送風機の羽根取付装置に関する。 The present invention relates to a blade mounting device for a blower used for a ventilation fan, a small air conditioner, or the like.
従来、この種の送風機は、羽根を電送機のシャフトに直に取り付け、回り止めおよび抜け止め状態に固着していた(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in this type of blower, the blades are directly attached to the shaft of the electric transmitter, and are fixed in a non-rotating state and a retaining state (see, for example, Patent Document 1).
以下、その送風機の羽根取付装置について、図5を参照しながら説明する。 Hereinafter, the blade mounting device for the blower will be described with reference to FIG.
図に示すように、羽根101は、中央部にボス部102を備え、その外周に複数枚のブレード103を設け、ボス部102の軸心部に、電動機のシャフト104(シャフトのみ図示)が挿入される軸穴105と、軸穴105に直交する方向の溝で、シャフト104に挿着されたロールピン106が係合する係合溝107とが形成されて、羽根101を回り止め状態に構成し、また、シャフト104をボス部104の軸穴105に挿入してから、ボス部102の先端側にスピンナー108を回転して固定すること(固定機構については図示せず)によって、羽根101を抜け止め状態に構成していた。
ところで、換気扇や小型の空調機等に使用される送風機で羽根を回転させる電動機は、通常、小型の誘導電動機が使われ、また、風量を高精度で制御する場合には、DCモーターが使われている。そして、送風機としてより小型のものが要求される場合には、誘導電動機は、固定子巻線を固定子鉄心の磁極に対しフルピッチではなく、半分のピッチで巻装したハーフピッチ型のものを採用していることが多い。 By the way, a small induction motor is usually used as an electric motor that rotates a blade with a blower used for a ventilation fan or a small air conditioner, and a DC motor is used for controlling the air volume with high accuracy. ing. When a smaller fan is required, the induction motor uses a half pitch type in which the stator winding is wound at half the pitch with respect to the magnetic pole of the stator core. Often doing.
そのため、上記従来の送風機の羽根取付装置では、電動機にハーフピッチ型の誘導電動機やDCモーターを採用した場合、電動機からコギング現象によるトルクムラが繰り返し発生し、それに対して、羽根101は、パイプ用換気扇の羽根のように軽いものでは問題とならないが、ある程度の重さのあるものでは慣性力によって一定の速度で回転しようとするので、羽根101とロールピン106との係合部で回転方向の衝突が繰り返し発生し、振動や騒音の発生することがあるという課題があった。
Therefore, in the conventional fan blade mounting device, when a half-pitch induction motor or a DC motor is used as the motor, torque unevenness due to the cogging phenomenon is repeatedly generated from the motor, whereas the
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、電動機のシャフトにロールピンを挿着し、羽根のボス部にロールピンに係合する溝を設けて、シャフトに固着される羽根の回り止めとして構成した送風機において、電動機の種類によって振動や騒音が発生することのない送風機の羽根取付装置を提供することを目的とする。 The present invention solves such a conventional problem. A roll pin is inserted into a shaft of an electric motor, and a groove that engages with the roll pin is provided in a boss portion of the blade. An object of the present invention is to provide a blade mounting device for a blower that does not generate vibration or noise depending on the type of electric motor in the blower configured as a stop.
本発明の送風機の羽根取付装置は、上記目的を達成するために、電動機のシャフトに、その軸線に直角に挿着されたロールピンと、羽根の中央部に設けられ、前記シャフトが挿入されるボス部とを備え、前記ボス部に、前記シャフト挿入側端面に開口した略U字形状で前記ロールピンが係合するU字溝を形成し、前記U字溝の内寸法は前記ロールピンの直径よりやや大きく形成され、前記シャフトには、前記ボス部に挿入されたとき前記U字溝と前記ロールピンとの間に挟着される弾性体のワッシャーが嵌着されたものである。 In order to achieve the above object, the fan blade mounting device of the present invention is provided with a roll pin inserted and attached at right angles to the axis of the motor shaft, and a boss into which the shaft is inserted. A U-shaped groove that engages with the roll pin in a substantially U shape that opens to the shaft insertion side end surface, and the inner dimension of the U-shaped groove is slightly larger than the diameter of the roll pin. A large washer is fitted on the shaft, and is inserted between the U-shaped groove and the roll pin when inserted into the boss.
また、他の手段は、ワッシャーの材質を、エラストマーとしたものである。 Another means is that the material of the washer is an elastomer.
また、他の手段は、ワッシャーの材質を、アクリロニトリルブタジエンゴムとしたものである。 Another means is that the washer is made of acrylonitrile butadiene rubber.
また、他の手段は、ワッシャーの材質を、クロロプレンゴムとしたものである。 Another means is that the washer is made of chloroprene rubber.
また、他の手段は、ワッシャーの厚み寸法を、ロールピンとU字溝との間に形成される隙間より大きくしたものである。 In another means, the thickness of the washer is made larger than the gap formed between the roll pin and the U-shaped groove.
また、他の手段は、シャフトのロールピン挿着部に接するワッシャー嵌着部に環状の嵌着溝を備え、前記ワッシャーの内径を前記嵌着溝の底部直径より小さい寸法としたものである。 Another means is that the washer fitting portion in contact with the roll pin insertion portion of the shaft is provided with an annular fitting groove, and the inner diameter of the washer is smaller than the bottom diameter of the fitting groove.
また、他の手段は、ボス部に形成されたU字溝は、溝の底部側が略U字形状に形成されるとともに、前記溝の開口部側が略V字形状に広がるように形成されたものである。 Another means is that the U-shaped groove formed in the boss part is formed so that the bottom side of the groove is formed in a substantially U shape and the opening side of the groove is expanded in a substantially V shape. It is.
また、他の手段は、シャフト先端部に係止して、ボス部を抜け止め状態に保持する係止手段を備えたものである。 Further, the other means is provided with a locking means for locking to the tip end portion of the shaft and holding the boss portion in a retaining state.
本発明によれば、羽根のボス部にシャフト挿入側端面に開口した略U字形状で、電動機のシャフトに挿着されたロールピンが係合するU字溝を形成し、U字溝の内寸法はロールピンの直径よりやや大きく形成され、シャフトには、ボス部に挿入されたときU字溝とロールピンとの間に挟着される弾性体のワッシャーが嵌着されたことにより、シャフトのロールピンとボス部のU字溝との間で繰り返し起こる衝突による振動、騒音の発生を抑制することができ、しかも、この振動、騒音発生の抑制をワッシャーのような安価な部品の付加で達成できるという効果のある送風機の羽根取付装置を提供することができる。 According to the present invention, a U-shaped groove that engages with a roll pin inserted into a shaft of an electric motor is formed in a substantially U shape that is opened on a shaft insertion side end face of a boss portion of a blade, and an inner dimension of the U-shaped groove. Is formed slightly larger than the diameter of the roll pin, and the shaft is provided with an elastic washer that is sandwiched between the U-shaped groove and the roll pin when inserted into the boss portion. The effect of suppressing vibration and noise generation due to repeated collisions with the U-shaped groove of the boss part, and the suppression of this vibration and noise generation can be achieved by adding inexpensive parts such as washers. It is possible to provide a blade mounting device for a blower with a gap.
また、ワッシャーの材質を、エラストマーとしたことにより、ワッシャー製作時の端材を再使用でき、原材料の無駄をなくし、振動、騒音発生の抑制をさらに安価に達成できる。 In addition, by using an elastomer as the material of the washer, the end material at the time of manufacturing the washer can be reused, waste of the raw material can be eliminated, and suppression of vibration and noise generation can be achieved at a lower cost.
また、ワッシャーの材質を、アクリロニトリルブタジエンゴムあるいはクロロプレンゴムとしたことにより、ワッシャーの耐熱性が向上するとともに、耐油性もあり、安定した品質を維持できる。 In addition, by using acrylonitrile butadiene rubber or chloroprene rubber as the material of the washer, the heat resistance of the washer is improved and the oil is resistant, so that stable quality can be maintained.
また、ワッシャーの厚み寸法を、ロールピンとU字溝との間に形成される隙間より大きくしたことにより、振動や騒音の発生をより抑制できることとなる。 In addition, since the thickness of the washer is made larger than the gap formed between the roll pin and the U-shaped groove, the generation of vibration and noise can be further suppressed.
また、シャフトのロールピン挿着部に接するワッシャー嵌着部に環状の嵌着溝を備え、ワッシャーの内径を嵌着溝の底部直径より小さい寸法としたことにより、羽根の掃除等の時に、ワッシャーを紛失することが防止できる。 In addition, the washer fitting portion that contacts the roll pin insertion portion of the shaft has an annular fitting groove, and the washer has an inner diameter smaller than the bottom diameter of the fitting groove, so that the washer can be used when cleaning the blades, etc. It can be prevented from being lost.
また、ボス部に形成されたU字溝は、溝の底部側が略U字形状に形成されるとともに、溝の開口部側が略V字形状に広がるように形成されたことにより、羽根は、シャフトへの取り付けが容易となるとともに、安定した状態で取り付けられることとなる。 Further, the U-shaped groove formed in the boss portion is formed so that the bottom side of the groove is formed in a substantially U shape, and the opening side of the groove is formed in a substantially V shape. It becomes easy to attach to the camera and can be attached in a stable state.
また、シャフト先端部に係止して、ボス部を抜け止め状態に保持する係止手段を備えたことにより、ワッシャーを過度に締め付けることがなく、ワッシャーの品質を長期間維持することができる。 In addition, by providing locking means that locks to the tip of the shaft and holds the boss in a retaining state, the washer is not excessively tightened, and the quality of the washer can be maintained for a long period of time.
本発明の請求項1記載の送風機の羽根取付装置は、羽根のボス部にシャフト挿入側端面に開口した略U字形状で、電動機のシャフトに挿着されたロールピンが係合するU字溝を形成し、前記U字溝の内寸法は前記ロールピンの直径よりやや大きく形成され、前記シャフトには、前記ボス部に挿入されたとき前記U字溝と前記ロールピンとの間に挟着される弾性体のワッシャーが嵌着されたものであり、電動機の運転時、ロールピンとU字溝との間で繰り返される衝突を、弾性体のワッシャーによって緩和するという作用を有する。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a blade mounting device for a blower having a substantially U-shape opening at a shaft insertion side end surface of a boss portion of a blade, and a U-shaped groove with which a roll pin inserted into a shaft of an electric motor is engaged. The inner dimension of the U-shaped groove is slightly larger than the diameter of the roll pin, and the shaft is elastically sandwiched between the U-shaped groove and the roll pin when inserted into the boss portion. A body washer is fitted, and has the effect of mitigating repeated collisions between the roll pin and the U-shaped groove with the elastic body washer during operation of the electric motor.
また、請求項2記載の送風機の羽根取付装置は、ワッシャーの材質を、エラストマーとしたものであり、ワッシャーに熱可塑性の材料を用いることで、ワッシャー製作時に発生する端材を再使用できることとなる。
The blade mounting device for a blower according to
また、請求項3記載の送風機の羽根取付装置は、ワッシャーの材質を、アクリロニトリルブタジエンゴムとしたものであり、電動機の温度上昇による物性変化を少なくすることができる。 Further, in the fan blade mounting device according to the third aspect, the material of the washer is acrylonitrile butadiene rubber, and the physical property change due to the temperature rise of the electric motor can be reduced.
また、請求項4記載の送風機の羽根取付装置は、ワッシャーの材質を、クロロプレンゴムとしたものであり、請求項3記載の送風機の羽根取付装置と同様に、電動機の温度上昇による物性変化を少なくすることができる。
In addition, the blade mounting device for a blower according to
また、請求項5記載の送風機の羽根取付装置は、ワッシャーの厚み寸法を、ロールピンとU字溝との間に形成される隙間より大きくしたものであり、羽根はその取付時に、ロールピンとの間に予圧をかけた状態となる。
Further, in the fan attachment device for a blower according to
また、請求項6記載の送風機の羽根取付装置は、シャフトのロールピン挿着部に接するワッシャー嵌着部に環状の嵌着溝を備え、前記ワッシャーの内径を前記嵌着溝の底部直径より小さい寸法としたものであり、ワッシャーは抜け落ちることがなくなる。 According to a sixth aspect of the present invention, the blade mounting device for a blower includes an annular fitting groove in a washer fitting portion that is in contact with a roll pin insertion portion of a shaft, and the inner diameter of the washer is smaller than the bottom diameter of the fitting groove. The washer will not fall out.
また、請求項7記載の送風機の羽根取付装置は、ボス部に形成されたU字溝は、溝の底部側が略U字形状に形成されるとともに、前記溝の開口部側が略V字形状に広がるように形成されたものであり、羽根をシャフトに取り付けるとき、ロールピンがU字溝のV字形状に広がる開口部に案内され容易に入り、U字溝の底部側に達したロールピンは、略U字形状の溝に安定した状態で保持されることとなる。
Further, in the fan attachment device for a blower according to
また、請求項8記載の送風機の羽根取付装置は、シャフト先端部に係止して、ボス部を抜け止め状態に保持する係止手段を備えたものであり、螺合によって羽根のボス部をシャフトの固着部に締め付けるスピンナーやナットに比べて、ワッシャーを過度に締め付けてしまうことがなくなる。
The blade mounting device for a blower according to
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図4を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
(実施の形態1)
図1は送風機を構成する電動機1と羽根2を示す斜視図であり、電動機1のシャフト3は、軸心に対して直角にロールピン4が挿着され、また、先端部は前方に向かって細くなる形状に形成されるとともに、先端部近傍に環状の係止溝5を形成している。羽根2は、外周部に複数個のブレード2aが立設されたシロッコファンで、中央部にシャフト3が挿入されるボス部6が設けられている。ボス部6には、シャフト3が挿入される側の端面に開口した略U字形状で、ロールピン4が係合するU字溝7が形成されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view showing an electric motor 1 and
そして、ボス部6のU字溝7の内寸法をロールピン4の直径よりやや大きく形成し、一方、シャフト3には、ロールピン4に当接して止まる位置に弾性体からなるワッシャー8を嵌めて取り付けている。また、図2に示すワッシャー8の厚み寸法Aは、シャフト3をボス部6に挿入したときに形成されるロールピン4とU字溝7との間の隙間Bより大きくしている。さらに、ワッシャー8の材質は、エラストマーからなる弾性体としている。
The inner dimension of the
上記構成の羽根2の電動機1のシャフト3への取り付けについて、以下に説明する。
The attachment of the
羽根2は、ボス部6にシャフト3を挿入し電動機1に押し付けるようにして取り付けるが、シャフト3の先端部は前方に向かって細くなる形状となっているので、シャフト3の挿入が容易にでき、そして、ロールピン4がU字溝7に係合する位置までくると、シャフトに嵌着されたワッシャー8は、その厚み寸法Aがロールピン4とU字溝7との間の隙間Bより大きいので、圧着状態でロールピン4とU字溝7との間に挟着される。そして、ワッシャー8が挟着され、ロールピン4とU字溝7とが係合した状態で、ボス部6の反U字溝7側から突出したシャフト3の係止溝5に二股状の係止クリップ9を係止して、羽根2をシャフト3に保持する。
The
このようにして、ロールピン4とU字溝7によって羽根2を回り止め状態に、さらに、係止溝5と係止クリップ9とからなる係止手段によって羽根2を抜け止め状態に、保持している。
In this way, the
上記のように取り付けられた羽根2はシロッコファンで、ある程度の重さがあり、電動機1によって回転させられると、慣性力によって一定の速度で回転しようとする作用が生じる。一方、電動機1がハーフピッチ型の誘導電動機、あるいはDCモーターの場合は、均一な回転力ではなく、コギング現象によるトルクムラが繰り返し発生する。そのため、ロールピン4とU字溝7との回転運動が一致しなくなり、ロールピン4とU字溝7との間で繰り返し衝突が繰り返し起こることとなり、衝突の強さによっては振動、騒音が羽根2から発生してしまうこととなるが、ロールピン4とU字溝7との間には弾性体のワッシャー8が挟着されているので、ワッシャー8によって衝突が緩和され、振動、騒音の発生を抑制することができる。また、ワッシャー8は、厚み寸法がロールピン4とU字溝7との間の隙間Bより大きく、圧着状態で挟着されているので、羽根2はロールピン4との間に予圧をかけた状態で取り付けられており、振動、騒音の発生をより抑制できることとなる。さらに、ワッシャー8は、熱可塑性のエラストマーからなるので、製作時に発生する端材を再使用することができ、ワッシャー8という安価な部品を付加して振動、騒音を抑制することができるという効果をさらに高めることができる。
The
また、羽根2の抜け止めは、シャフト3の先端部付近で係止溝5に係止クリップ9を係止する係止手段によって、ボス部6がシャフト3から抜けないように構成してなされているので、螺合によってボス部をシャフトの固着部に締め付けるスピンナーやナットに比べて、ワッシャー8を過度に締め過ぎてしまうことがなくなり、ワッシャー8の品質を長期間維持することができることとなる。
Further, the
なお、本実施の形態1では羽根2をシロッコファンとしているが、プロペラファンで、振動、騒音を増幅させるような形状のブレードを備えたものにおいても、同じく顕著な作用効果を奏する。
In the first embodiment, the
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2の送風機の羽根取付装置は、上記実施の形態1に対し、ワッシャー8の材質をアクリロニトリルブタジエンゴムとしている点が相違している。
(Embodiment 2)
The blade mounting device for a blower according to the second embodiment of the present invention is different from the first embodiment in that the
ワッシャー8にアクリロニトリルブタジエンゴムを用いることで、電動機1の温度上昇によるワッシャー8の物性変化を少なくすることができ、また、アクリロニトリルブタジエンゴムには耐油性もあり、ワッシャー8の劣化による品質低下を抑えて、安定した品質を維持することができることとなる。
By using acrylonitrile butadiene rubber for the
また、ワッシャー8の材質をクロロプレンゴムとしても、上記と同様の作用効果を奏することとなる。
Even if the
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3の送風機の羽根取付装置は、図3に示すように、シャフト3Aのロールピン4挿着部に接する位置に環状の嵌着部10を形成し、ワッシャー8Aの内径Cを嵌着溝10の底部直径Dより小さい寸法とした点に特徴がある。
(Embodiment 3)
As shown in FIG. 3, the blade mounting device for a blower according to
この構成により、ワッシャー8Aはシャフト3Aの嵌着溝10に圧接状態で嵌着されるので、羽根2の掃除、送風機のメンテナンス等で羽根2を取り外したとき、ワッシャー8Aが誤って抜け落ち、ワッシャー8Aが嵌められないまま羽根2がシャフト3Aに取り付けられることがなく、ワッシャー8Aは確実にロールピン4とU字溝7との間に介在することとなる。
With this configuration, the
(実施の形態4)
本発明の実施の形態4の送風機の羽根取付装置は、図4に示すように、ボス部6AのU字溝7Aが、溝の底部側をロールピン4の直径よりやや大きな内寸法の略U字形状に、かつ、溝の開口部側を略V字形状に広がるように、形成された点に特徴がある。
(Embodiment 4)
4, the
この構成により、ワッシャー8をロールピン4に当接させた状態のシャフト3がボス部6Aに挿入されるとき、ロールピン4がU字溝7AのV字形状に広がる開口部に案内されて容易に入り、U字溝7Aの底部側に達したロールピン4は、略U字形状の溝に安定した状態で保持されることとなる。
With this configuration, when the
本発明に係る送風機の羽根取付装置は、電動機のシャフトにロールピンを設け、羽根のボス部にロールピンに係合する溝を設けて、羽根の回り止めとした羽根取付装置を備えた送風機において、振動、騒音の発生を抑制することができ、この構成の羽根取付装置を備えた送風機に広く適用できる。 A fan mounting device for a blower according to the present invention is a vibration fan provided with a blade mounting device provided with a roll pin on a shaft of an electric motor and a groove engaging with the roll pin on a boss portion of the blade to prevent rotation of the blade. The generation of noise can be suppressed, and the present invention can be widely applied to a fan provided with the blade mounting device having this configuration.
1 電動機
2 羽根
3 シャフト
3A シャフト
4 ロールピン
6 ボス部
6A ボス部
7 U字溝
7A U字溝
8 ワッシャー
8A ワッシャー
10 嵌着溝
A 厚み寸法
B 隙間
C 内径
D 底部直径
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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