JP5346896B2

JP5346896B2 - 隠蔽式３６０度回転機構を備える扇風機

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Publication number: JP5346896B2
Application number: JP2010205294A
Authority: JP
Inventors: ユースティーブン
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Current assignee: Individual
Priority date: 2009-09-16
Filing date: 2010-09-14
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2030-09-14
Also published as: GB2473725B; CN102022360B; US8128346B2; US20110064577A1; CN102022360A; GB201015434D0; MX2010010134A; CA2714245C; GB2473725A; TWI405910B; JP2011064199A; CA2714245A1; TW201115033A

Description

本発明は揺動機構を備える扇風機に関するもので、特に、扇風機外殻内部に隠蔽させた３６０度揺動を繰り返す回転羽根を備える扇風機構造に係る。

一般の扇風機はモーターの回転駆動によって動かされる孤形状の羽根を使ったもので、空気を羽根の一方側から吸入し羽根の他方側から送り出すことにより、空気の流れを発生させて目標の物体に吹きつける。しかし、羽根はただ直線移動の空気の流れを形成すのみであるため、もし羽根の元来の直接送風を広範囲の送風面に変化させたい場合は、羽根に別に回転機構を追加取り付けする必要がある。

現在知られている公知扇風機の回転機構は、一般にカバー回転式扇風機と首振り扇風機の二種類に分けられる。前記カバー回転式扇風機とは扇風機構造全体の前方に案内機構を設け、この案内機構は通常、複数の平行間隔に配列した傾斜板片によって構成されるもので、案内機構が回転すると、もともと直線に送られていた空気の流れが回転中の傾斜板片に接触して流れの方向を変化させ、扇風機は広範囲の送風面となる。

しかし、この種の扇風機の案内構造は空気の流れの方向を変化させることにあり、通常は傾斜板片を密集配列させているため、傾斜板片間の隙間にダニや汚れが溜まり易く、密集配列した傾斜板片は空気の流れの流動範囲を妨げる故に送風効率を低下させ、高風量の扇風機システムへの応用には適さない。

また、前記首振り扇風機は、扇風機の取り付け部に往復動作を発生させる回転機構を設け、回転機構の扇風機主軸によって送風方向を変化させるものであり、この種の首振り式扇風機を作動させると、扇風機全体は回転機構を作動の支点として横方向回転移動を行う。

しかし、この種の横方向回転移動では空気の流れを扇風機の上下方向に案内することはできないため、特殊な環境での使用には応用不可能である。また、この種の首振り式扇風機は、不均衡な重量を受けて回転機構のギア部が磨耗されると、扇風機の回転時の動きが不規則になったり速度が弱まったりする現象が発生し易くなり、同時に回転効率に影響を与え扇風機の使用寿命を低下させることが人を悩ませる欠点である。

現在大部分の工業用扇風機は送風量の供給要求を達成するために、通常は金属製羽根を採用し、強力駆動のモーターによって羽根を高速回転させており、一般の伝統的な首振り式及びカバー回転式構造を工業用扇風機に使用することは不可能である。よって、この種の工業用扇風機の送風方向を変化させる場合は、人の操作によって移動させるのが通常であるが、手動で羽根方向を変更すると、内部の羽根に接触し易く使用上の安全問題が引き起こされる故、この種の工業用羽根の適用性が低下する。

公知の扇風機は、何れの回転機構であっても送風方向に制限が設けられ、送風方向を適当に調整することが不可能であるという欠点を持つ。そこで、空気の流れを扇風機の上下方向に案内する扇風機構造が世に問われた。公知の特許文献１中に開示された回転式扇風機内蔵の揺動機構は図１に示す通りであり、当該説明書に開示した揺動機構は、主外殻１０と主外殻１０内に内蔵した揺動機構１１と扇風機駆動モーター１２とを備える。前記の内蔵揺動機構１１は主外殻１０の前壁１０１に設ける球状軸受機構１３と主外殻１０後壁１０７に設けるクランク揺動機構１４とを備える。

前記球状軸受機構１３は主外殻１０の前壁１０１に配置する球状軸受１０２と、球状軸受１０２に設ける球形支持面１０３と、その中心箇所に配置する貫通孔１０４とを備える。前記貫通孔１０４は扇風機駆動モーター１２の軸１２１を取り付けるためのもので、球形接触面１０５を備える球形支持取付台１０６の一端は球形接触面１０５と球形支持面１０３に接触し取り付けられ、他の一端は前記扇風機駆動モーター１２の先端部に連接する。

前記クランク揺動機構１４に備えるクランク連結部材１４１は扇風機駆動モーター１２と主外殻１０の後壁１０７との間に装着され、前記クランク連結部材１４１の第一端は第二端を前記回転軸の軸線の周りを距離を置いて回転させ、前記クランク連結部材１４１の第二端は主外殻１０の後壁１０７上の枢着部１４２に装着して自由に回転する。第一端は駆動板１４６と枢着軸１４３を含む独立したモーターギアボックス１４４を備える。前記駆動板１４６にあけた軸孔１４５には前記の独立したモーターギアボックス１４４の枢着軸１４３を被嵌し、前記の独立したモーターギアボックス１４４は前記の扇風機駆動モーター１２の後端部に連接する。

前記回転式扇風機の内蔵揺動機構を操作する場合は、独立するモーターギアボックス１４４がクランク揺動機構１４を駆動することにより動かされる扇風機駆動モーター１２を主外殻１０先端部の球状軸受機構１３に沿って３６０度回転させて、扇風機に３６０度の送風を起こさせる。

しかし、前記首振り式扇風機は往々にして不均衡な重量が起因して回転機構のギア部及び軸受部を磨耗し、扇風機の回転時の動きを不規則にしたりして速度を弱める現象を発生させ易く、全体の運転効率に影響を及ぼして扇風機の使用寿命を低下させる欠点がある。

米国公開特許番号ＵＳ２００８／０３０４９６９号明細書

本発明の目的は、扇風機の外殻内部の枢着回転部材と揺動機構とによって駆動モーターを定位させ、羽根と駆動モーターを３６０度循環旋回させて送風方向を変化させるのと同時に、駆動モーターと揺動機構の各構成要素が平均的な力を受けて運転を安定化させ揺動機構中の応力疲労現象を減少させるため、扇風機の送風効率を高め製品損傷率を低下させる隠蔽式３６０度回転機構を備える扇風機を提供することにある。

上述の目的を達成するために、本発明の隠蔽式３６０度回転機構を備える扇風機は、主外殻と前記主外殻に配置する枢着回転部材と前記主外殻内部に配置する第一駆動モーターと前記主外殻内部に配置する揺動機構と前記主外殻外部に配置する回転羽根とにより構成される。

前記主外殻の前端には貫通孔を設け、内部の壁面の互いに対称である二つの位置それぞれに定位部材を設け、前記主外殻内部の後端面には連結部材を設け、前記枢着回転部材には中空状の枢着回転フレームを設け、前記枢着回転フレームの両側には前記定位部材に組み合わせて垂直に軸回転する枢着棒を備え、また、上下両端の対応位置にはそれぞれ枢着孔を配置する。前記第一駆動モーターには前記貫通孔から外側方向の主外殻外部に延伸する第一回転軸を備え、前記枢着回転部材の上下両端にはそれぞれ連結棒を備え、前記連結棒は前記枢着孔内に定位して水平の軸回転をし、前記揺動機構は前記第一駆動モーターの背面及び主外殻の後端面の間に取り付け、前記揺動機構の第一端によって第二端を前記回転軸の軸線の周りを距離を置いて回転させ、前記揺動機構の第二端は主外殻後壁の連結部材に取り付け、前記回転羽根は前記第一駆動モーターの第一回転軸と連結固定する。

前記主外殻には互いを係合させる前蓋と後蓋とを備え、前記前蓋は前記貫通孔構造を共に形成する上蓋と下蓋とにより構成される。前記揺動機構には第二駆動モーターとクランク連結部材とを備え、前記第二駆動モーターは前記第一駆動モーターの後端に連結し、前記第一回転軸に平行である第二回転軸を備え、前記第二回転軸と第一回転軸は偏心状態を為し、前記クランク連結部材の第一端と前記第二駆動モーターの第二回転軸とは連結し、第二端は前記連結部材に取り付けて定位させる。

一実施例において前記クランク連結部材の第一端には前記第二回転軸を嵌入するための軸孔をあけ、他の第二端には球状支持体を設け、前記連結部材には前記球状支持体に対応させるための円形凹部を設け、前記円形凹部には球状支持体を組み合わせて共同で球状に窪んだ軸受を形成する。

他の実施例において前記クランク連結部材には湾曲する連結棒体を設け、前記連結棒体の第一端には前記第二回転軸を嵌入するための軸孔をあけ、また、前記連結棒の第二端には連結軸孔をあけ、前記連結部材には前記連結軸孔に組み合わせるための連結軸を設ける。

前記扇風機には揺動制御スイッチを設け、前記揺動制御スイッチと前記第二駆動モーターとは電気的に接続させて前記第二駆動モーターの運転状態をコントロールする。また、前記扇風機には他に風量制御スイッチを備え、前記風量制御スイッチと前記第一駆動モーターとは電気的に接続し、これによって前記回転羽根の回転速度をコントロールし、一実施例において、前記揺動制御スイッチ及び風量制御スイッチは前記主外殻の後端面に配置する。

前記扇風機は更に、前記主外殻のカバー構造と前記カバー構造に連結する支持脚とを備え、前記カバー構造は組み合わせる前記主外殻の外周に固定し、前方に延伸する揺動空間によって前記主外殻の前方及び回転羽根とを包覆する。前記カバー構造は第一カバーと第二カバーとを備え、前記第一カバーには前記主外殻に組み合わせる嵌合孔を設け、前記嵌合孔から前記主外殻を嵌合且つ連結し、前記第二カバーは前記第一カバーに対応させる形態とし、前記第一カバーと連結させることによって前記揺動空間を形成する。前記支持脚は前記カバー構造の両側にそれぞれ支持棒を取り付け、前記二つの支持棒の底部には地面に対して支持定位させるための固定部を延伸し、扇風機を定位使用させる。

本発明の隠蔽式360度回転機構を備える扇風機は、主外殻内部の枢着回転部材と揺動機構とによって、組み合わせる駆動モーターを定位させ、回転羽根と第一駆動モーターを３６０度循環旋回させて送風方向を変化させるのと同時に、第一駆動モーター外周の枢着回転部材と揺動機構の支持により、第一駆動モーターの回転時に受ける力を平均化するため、運転を安定させ、揺動機構中の応力疲労現象を減少させ、扇風機の送風効率を向上させ、並びに、製品損傷率を低下させることを特徴とする。

公知扇風機の断面図である。本発明の扇風機に関する立体図である。本発明の扇風機に関する分解図である。本発明の主外殻に関する分解図である。本発明の主外殻に関する断面図である。本発明の主外殻に関する透視図である。本発明の主外殻内部に別のクランク連結部材を取り付けた断面図である。本発明の駆動モーターを枢着回転部材に組み合わせて逆時計回りに回転させた状態図である。本発明の扇風機を３６０度揺動させた状態図（１）である。本発明の扇風機を３６０度揺動させた状態図（２）である。本発明の扇風機を３６０度揺動させた状態図（３）である。本発明の扇風機を３６０度揺動させた状態図（４）である。

本発明の構造、使用、及びその特徴を更に深く明確に詳しく理解戴くために、次に、図面を組み合わせた実施例を挙げて詳細説明を行う。

図２及び図３の実施例に示す通り、本発明の隠蔽式３６０度回転機構を備える扇風機は、回転羽根２０と内部に駆動構造を備える主外殻３０とカバー構造４０と支持脚５０とを備え、前記回転羽根２０は前記主外殻３０の駆動構造と連結し、前記主外殻３０は前記カバー構造４０に装着固定し、カバー構造４０の外側は前記支持脚５０と連結させて地面に定位して使用する。

図４乃至図６に示す通り、前記主外殻３０の前端には内側から外側に貫通する貫通孔３１を設け、内部の壁面の互いに対称である二つの位置それぞれに定位部材３２を設け、前記主外殻３０内部の後端面には連結部材３３を設ける。実施例に示す通り、前記主外殻３０には互いを係合させる前蓋３４と後蓋３５とを備え、前記前蓋３４は前記貫通孔３１構造を共に形成する上蓋３４１と下蓋３４２とにより構成される。

前記主外殻３０内部の駆動構造は枢着回転部材６０と第一駆動モーター７０と揺動機構８０とを備え、前記枢着回転部材６０には中空状の枢着回転フレーム６１を設け、前記枢着回転フレーム６１の両側には前記定位部材３２に組み合わせて垂直に軸回転する枢着棒６２を備え、また、上下両端の対応位置にはそれぞれ枢着孔６３を配置する。

前記第一駆動モーター７０には前記貫通孔３１から外側方向の主外殻３０の外部に延伸する第一回転軸７１を備え、前記枢着回転部材６０の上下両端にはそれぞれ連結棒７２を備え、前記連結棒７２は前記枢着回転部材６０の枢着孔６３内部に嵌着して前記第一駆動モーター７０を左右水平に軸回転させる。

前記揺動機構８０は前記第一駆動モーター７０の背面及び主外殻３０の後端面の間に取り付け、前記揺動機構８０の第一端によって第二端を前記回転軸の軸線の周りを距離を置いて回転させ、前記揺動機構８０の第二端は主外殻３０後壁の連結部材３３に取り付ける。

実施例図に示す通り、前記揺動機構８０には第二駆動モーター８１とクランク連結部材８２とを備える。前記第二駆動モーター８１は前記第一駆動モーター７０の後端に連結し、前記第一回転軸７１に平行である第二回転軸８１１を備え、前記第二回転軸８１１と第一回転軸７１は偏心状態を為す。前記クランク連結部材８２の第一端と第二駆動モーター８１の第二回転軸８１１とは連結し、第二端は前記連結部材３３に取り付けて定位させる。

前記クランク連結部材８２の第一端には前記第二回転軸８１１を嵌入するための軸孔８２１をあけ、他の第二端には球状支持体８２２を設け、前記連結部材３３には前記球状支持体８２２に対応させるための円形凹部３３１を設け、前記円形凹部３３１には球状支持体８２２を組み合わせて共同で球状に窪んだ軸受を形成し、この球状に窪んだ軸受によって前記クランク連結部材８２は３６０度の回転揺動が可能となる。

図７に示した別の実施例において、前記クランク連結部材８２には湾曲する連結棒体を設け、前記連結棒体８２３の第一端には前記第二回転軸８１１を嵌入するための軸孔をあけ、また、前記連結棒７２の第二端には連結軸孔をあけ、前記連結部材３３には前記連結軸孔に組み合わせるための連結軸３３２を設け、前記連結軸孔と連結軸３３２とが相互に回転することにより、前記第二駆動モーター８１の揺動回転を起こさせる。

理想的な実施例において前記扇風機には揺動制御スイッチ９０を一組設け、前記揺動制御スイッチ９０と前記第二駆動モーター８１とは電気的に接続させて前記第二駆動モーター８１の運転状態をコントロールする。また、前記扇風機には他に風量制御スイッチ９１を備え、前記風量制御スイッチ９１と前記第一駆動モーター７０とは電気的に接続し、これによって前記回転羽根２０の回転速度をコントロールし、前記揺動制御スイッチ９０及び前記風量制御スイッチ９１は前記主外殻３０の後端表面に配置する。

図２及び図３に示す通り、前記カバー構造４０は前記主外殻３０の外周に固定連結し、前方に延伸する揺動空間４３によって前記主外殻３０の前方及び回転羽根２０とを包覆する。実施例を示した図面において前記カバー構造４０は第一カバー４１と第二カバー４２とを備え、前記第一カバー４１には前記主外殻３０に組み合わせる嵌合孔４１１を設け、前記嵌合孔４１１から前記主外殻３０を嵌合且つ連結し、前記第二カバー４２は前記第一カバー４１に対応させる形態とし、前記第一カバー４１と連結させることによって前記揺動空間４３を形成する。

前記扇風機には更に前記カバー構造４０に連結させる支持脚５０を備え、前記支持脚５０は扇風機を定位して使用するためのものである。実施例を示した図面において前記支持脚５０は前記カバー構造４０の両側にそれぞれ支持棒５１を取り付け、前記支持棒５１の底部には地面に対して支持定位させるための固定部５２を延伸し、前記支持脚５０は扇風機を定位使用させるためのものである。前記支持脚５０の構造は例を挙げての説明に利便をはかったものであり、これによって制限されることはなく、例えば前記支持脚５０を天井に吊るすための棒や壁に配置するための定位取り付け台等各種要求に応じた支持脚５０とすることが可能である。

図８に示す通り、第二駆動モーター８１が第二回転軸８１１を回転させる時、第二回転軸８１１はクランク連結部材８２に円周回転運動を起こさせる。クランク連結部材８２が右側に揺動すると、第一駆動モーター７０は連結棒７２が枢着回転部材６０の枢着孔６３によって位置制限されるのを受けて第一回転軸７１を左側に回転させ、クランク連結部材８２が上方に揺動すると、第一駆動モーター７０は連結棒７２が枢着回転部材６０の枢着孔６３によって位置制限されるのを受けて第一回転軸７１を下方に回転させ、クランク連結部材８２が左側に揺動すると、第一駆動モーター７０は連結棒７２が枢着回転部材６０の枢着孔６３によって位置制限されるのを受けて第一回転軸７１を右側に回転させ、クランク連結部材８２が下方に揺動すると、第一駆動モーター７０は連結棒７２が枢着回転部材６０の枢着孔６３によって位置制限されるのを受けて第一回転軸７１を上方に回転させ、このように回転運動を繰り返すため、第一駆動モーター７０は安定的な３６０度の回転運動を行うことが可能となる。

図９乃至図１２に示す通り、本発明の扇風機はカバー構造４０を何れにも移動させることなく、単に第一駆動モーター７０によりカバー構造４０の揺動空間４３にて回転羽根２０を動かし３６０度の揺動回転を繰り返させるだけで、送風方向を変える目的を達成する。

前述をまとめると、本発明の隠蔽式３６０度回転機構を備える扇風機は、主外殻内部の枢着回転部材と揺動機構とによって組み合わせる駆動モーターを定位させ、羽根と第一駆動モーターを３６０度循環旋回させて送風方向を変化させるのと同時に、枢着回転部材をクランク連結部材に組み合わせることにより第一駆動モーターが回転する時の遠心力を支え、これにより、扇風機は運転を安定させ、揺動機構中の応力疲労現象を減少させるため、扇風機の送風効率を向上させ製品損傷率を低下させる。

以上に挙げた実施例は、本発明の説明を便利にするために用いたものであり、それに制限を加えるものではなく、本発明の精神範囲を逸脱せずに本業界に熟知する技術者が本発明の特許登録請求の範囲及び明細書に基づいて行う各種の簡易な変化や修飾は全て以下の特許登録請求の範囲に含まれるものとする。

１０主外殻
１０１前壁
１０２球状に窪んだ軸受
１０３球形支持面
１０４貫通孔
１０５球形接触面
１０６球形支持取付台
１０７後壁
１１内蔵揺動機構
１２扇風機駆動モーター
１２１軸
１３球状軸受機構
１４クランク揺動機構
１４１クランク連結部材
１４２枢着部
１４３枢着軸
１４４モーターギアボックス
１４５軸孔
１４６駆動板
２０回転羽根
３０主外殻
３１貫通孔
３２定位部材
３３連結部材
３３１円形凹部
３３２連結軸
３４前蓋
３４１上蓋
３４２下蓋
３５後蓋
４０カバー構造
４１第一カバー
４１１嵌合孔
４２第二カバー
４３揺動空間
５０支持脚
５１支持棒
５２固定部
６０枢着回転部材
６１枢着回転フレーム
６２枢着棒
６３枢着孔
７０第一駆動モーター
７１第一回転軸
７２連結棒
８０揺動機構
８１第二駆動モーター
８１１第二回転軸
８２クランク連結部材
８２１軸孔
８２２球状支持体
８２３連結棒体
９０揺動制御スイッチ
９１風量制御スイッチ

Claims

前端に貫通孔を設け、内部の壁面の互いに対称である二つの位置それぞれに定位部材を設け、前記内部の後端面には連結部材を設ける主外殻と、
前記主外殻内部に配置し、中空状の枢着回転フレームを設け、両側には前記定位部材に組み合わせて垂直に軸回転する枢着棒を備え、また、上下両端の対応位置にはそれぞれ枢着孔を配置する枢着回転部材と、
前記主外殻内部に配置し、前記貫通孔から主外殻外部へ外方向に延伸する第一回転軸を備え、前記枢着回転部材の上下両端には対応する連結棒を備え、前記連結棒は前記枢着孔内に定位して水平の軸回転をする第一駆動モーターと、
前記主外殻内部に配置し、前記第一駆動モーターの背面及び主外殻の後端面の間に取り付け、第二端は主外殻後壁の連結部材に取り付けられ、前記第二端を中心として、第１端が偏心回転する揺動機構と、
前記主外殻外部に配置し、前記第一駆動モーターの第一回転軸と連結固定する回転羽根とにより構成されることを特徴とする隠蔽式360度回転機構を備える扇風機。
前記主外殻には互いを係合させる前蓋と後蓋とを備え、前記前蓋には前記貫通孔構造を共に形成する上蓋と下蓋とを設けることを特徴とする請求項１記載の隠蔽式360度回転機構を備える扇風機。
前記揺動機構には第二駆動モーターとクランク連結部材とを備え、前記第二駆動モーターは前記第一駆動モーターの後端に連結し、前記第一回転軸に平行である第二回転軸を備え、前記第二回転軸と第一回転軸とは偏心状態を為し、前記クランク連結部材の第一端と前記第二駆動モーターの第二回転軸とは連結し、第二端は前記連結部材に取り付けて定位させることを特徴とする請求項１記載の隠蔽式360度回転機構を備える扇風機。
前記クランク連結部材の第一端には前記第二回転軸を嵌入するための軸孔をあけ、他の第二端には球状支持体を設け、前記連結部材には前記球状支持体に対応させるための円形凹部を設け、前記円形凹部には球状支持体を組み合わせて共同で球状に窪んだ軸受を形成することを特徴とする請求項３記載の隠蔽式360度回転機構を備える扇風機。
前記クランク連結部材には湾曲する連結棒体を設け、前記連結棒体の第一端には前記第二回転軸を嵌入するための軸孔をあけ、また、前記連結棒の第二端には連結軸孔をあけ、前記連結部材には前記連結軸孔に組み合わせるための連結軸を設けることを特徴とする請求項３記載の隠蔽式360度回転機構を備える扇風機。
前記扇風機には揺動制御スイッチを設け、前記揺動制御スイッチと前記第二駆動モーターとは電気的に接続させて前記第二駆動モーターの運転状態をコントロールすることを特徴とする請求項３記載の隠蔽式360度回転機構を備える扇風機。
前記扇風機には更に風量制御スイッチを備え、前記風量制御スイッチと前記第一駆動モーターとは電気的に接続し、これによって前記回転羽根の回転速度をコントロールすることを特徴とする請求項６記載の隠蔽式360度回転機構を備える扇風機。
前記揺動制御スイッチ及び風量制御スイッチは前記主外殻の後端面に配置することを特徴とする請求項７記載の隠蔽式360度回転機構を備える扇風機。
前記扇風機は更に前記主外殻のカバー構造に連結し、前記カバー構造は前記主外殻の外周に組み合わせて固定し、並びに、前方に延伸する揺動空間によって前記主外殻の前方及び回転羽根とを包覆することを特徴とする請求項１記載の隠蔽式360度回転機構を備える扇風機。
前記カバー構造は第一カバーと第二カバーとを備え、前記第一カバーには前記主外殻に組み合わせる嵌合孔を設け、前記嵌合孔から前記主外殻を嵌合且つ連結し、前記第二カバーは前記第一カバーに対応させる形態とし、前記第一カバーと連結させることによって前記揺動空間を形成することを特徴とする請求項９記載の隠蔽式360度回転機構を備える扇風機。
前記扇風機には更に前記カバー構造に連結する支持脚を備え、前記支持脚は扇風機を定位使用させるのに用いることを特徴とする請求項９記載の隠蔽式360度回転機構を備える扇風機。
前記支持脚は前記カバー構造の両側にそれぞれ支持棒を取り付け、前記二つの支持棒の底部には地面に対して支持定位させるための固定部を延伸することを特徴とする請求項１１記載の隠蔽式360度回転機構を備える扇風機。