JP5534041B2 - 送風機 - Google Patents

Description

本発明は、送風機に関する。

羽根が着脱可能であり、羽根ボスに溝を有し、溝とロールピンとが係合することにより、羽根回り止めの役割となる送風機が知られている（例えば、特許文献参照）。

以下、その送風機について従来の送風機の構成を示す斜視図である図５を参照しながら説明する。図５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を備えている。ボス部１０２の軸心部には、モーターのシャフト１０４（シャフトのみ図示）が挿入される軸穴１０５と、係合溝１０７とが形成され、羽根１０１が回り止め状態とされている。また、シャフト１０４が軸穴１０５に挿入されてから、ボス部１０２の先端側にスピンナー１０８が回転されて固定され（固定機構については図示せず）、羽根１０１が抜き止め状態にされていた。ここで係合溝１０７は、軸穴１０５に直交する方向の溝であり、シャフト１０４に装着されたロールピン１０６が係合する。

このような従来の送風機は、モーターのトルク変化やモーター始動時にロールピン１０６と係合溝１０７とが衝突して音が発生する。この対策としてロールピン１０６と係合溝１０７との隙間を小さくし、衝突を防ぐことが考えられる。しかし、シャフト１０４に羽根１０１が装着されにくくなり、中途半端に取り付けてしまうという課題があった。

特開昭６２−１０５３２号公報

本発明の送風機はモーターと、モーターにより駆動される羽根と、羽根の周囲を覆うケーシングと、モーターを駆動制御する制御回路と、モーターのシャフトにその軸線に直角に装着された円筒状のロールピンと、シャフトに挿入されるボス部とを備え、ボス部にはシャフトの挿入側端面にロールピンを係合するための開口部および底部を備えた溝を設け、溝の側壁は底部から開口部に向かって広がる勾配とし、側壁の一部分にロールピンの中心軸を起点として開口部に向けてシャフトの長手方向に平行なストレート部分を対向して形成し、対向したストレート部分間の距離をロールピンの径と同じにしている。

このような構成により、ロールピンが溝に挿入されるときには溝の入り口の幅はロールピンよりも大きいため、ロールピンは容易に溝に挿入される。またロールピンが、羽根を回転させる位置に固定されると、溝の幅はロールピンの径以下であるので、溝とロールピンとの衝突音の発生が防止される。

図１は、本発明の実施の形態の送風機を備えた天井埋込形換気扇の分解斜視図である。 図２は、同送風機を備えた天井埋込形換気扇の内部を示す図である。 図３は、図２のＡ部の詳細図である。 図４は、図２のＢ部の詳細図である。 図５は、従来の送風機の構成を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態）
図１は本発明の実施の形態の送風機を備えた天井埋込形換気扇の分解斜視図、図２は同送風機を備えた天井埋込形換気扇の内部を示す図である。図１、２に示す天井埋込形換気扇は部屋の天井裏（図示無し）に埋め込んで取り付けられる。天井埋込形換気扇は吸込口１、フレーム３、モーター４、羽根５、ケーシング６、化粧パネル７、制御回路８、および回路ケース９から構成されている。

ここで吸込口１は、天井埋込形換気扇の下面に設けられ、天井板の開口部に対応する。フレーム３は、天井埋込形換気扇の側面を構成し、吐出口２を有する。モーター４は、フレーム３の天面に固定されている。羽根５は、モーター４により駆動される。ケーシング６は、羽根５の周囲を覆う。化粧パネル７は、フレーム３の下面開口部を部屋側から覆って着脱自在に装着される。制御回路８は、フレーム３の天面に装着され、モーター４を駆動制御する。回路ケース９は、制御回路８を収納する。ここで送風機２３はモーター４、羽根５、ケーシング６、制御回路８、および回路ケース９から構成される。

図３は図２のＡ部の詳細図、図４は図２のＢ部の詳細図である。図３に示すように本発明の実施の形態の送風機２３はロールピン１３と、溝１４と、ボス部１５とを備えている。また、図４に示すように送風機２３は、一体に形成されたそれぞれ１対の保持部１１および押圧部１２から構成される着脱装置２２を備えている。

図３に示すようにロールピン１３は円筒状であり、モーター４のシャフト１０の軸線１０ａに対し直角に装着されている。ボス部１５は、羽根５の中央部に設けられ、シャフト１０に挿入される。またボス部１５には、シャフト１０の挿入側端面であるモーター側端面１５ａにロールピン１３を係合するための溝１４が設けられている。溝１４は、開口部１８および底部１７を備えている。

また図４に示すように押圧部１２は、押圧することにより保持部１１を移動させる。１対の保持部１１によりシャフト１０が保持され、押圧部１２が挟む操作を行うと保持部１１の保持力が解除され、羽根５とシャフト１０とが着脱可能となる。なおモーター４はセンサレスＤＣモーターが使用され、制御回路８はＤＣモーターの駆動回路である。

センサレスＤＣモーターはモーター４内にホール素子を持たないため、起動の際には直流励磁モードによりモーター４のロータ位置を固定する。その後センサレスＤＣモーターは、強制転流の通電信号を出力し、回転する。センサレスＤＣモーターが回転すると、各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の巻線に誘起電圧が発生する。誘起電圧を含む各相端子電圧の正負を示す信号が位置信号として入力されると、自動的に強制転流の通電信号から位置信号入力（誘起電圧）に基づいた通電信号に切り替えられる。そのため、センサレス駆動にてセンサレスＤＣモーターは駆動される。この直流励磁モードの時、シャフト１０が左右に回転するため、ロールピン１３と溝１４との間において繰り返し、衝突が起こり衝突音が発生する。

またセンサレスＤＣモーターは均一な回転力で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ため、ロールピン１３と溝１４との回転運動が一致しなくなる。そのため、ロールピン１３と溝１４との間において繰り返し衝突が起こり、衝突音が発生する。

これに対し、図３に示すように溝１４の側壁１６は、溝１４の底部１７から開口部１８に向かって広がる勾配が設けられている。側壁１６の一部分には、ロールピン１３の中心軸１３ａを起点として、開口部１８に向けてシャフト１０の長手方向１０ｂに平行なストレート部分１９が対向して形成されている。すなわち図３では、側壁１６のストレート部分１９以外の部分が、左上方向に拡がる小さな傾斜の勾配を有している。また、対向したストレート部分間の距離１９ａは、ロールピンの径１３ｂと同じにしている。

その結果、ロールピン１３が溝１４に挿入されるとき、溝１４の入り口の幅はロールピン１３よりも大きくなっているため、シャフト１０に羽根５の挿入が容易に行われる。そしてロールピン１３が固定される位置に装着されたとき、すなわち羽根５が回転する位置にきたとき、溝１４の幅はロールピンの径１３ｂ以下となる。そのため、ロールピン１３と溝１４との間に隙間がなくなり、衝突音が発生しない。

さらに図４に示すように、シャフト１０には保持部１１が係合する凹溝２０が設けられている。凹溝２０が設けられたシャフト１０の曲面は、面取りしたＣ面２１としている。またＣ面のシャフトの長手方向の寸法２１ａは、図３に示すストレート部分の長さ１９ｂと同じにしている。その結果、図３に示すシャフト１０が羽根５に挿入されるとき、保持部１１が図４に示すＣ面２１を滑る勢いにより、ロールピン１３がストレート部分１９の位置に装着される。

以上のように本発明の実施の形態の送風機は、ロールピン１３と溝１４との衝突音が防がれるとともに、シャフト１０に羽根５が取り付けられやすくなる。

本発明は、換気扇等に用いられるモーター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り付け装置を備えた送風機に広く適用できる。

１ 吸込口
２ 吐出口
３ フレーム
４ モーター
５ 羽根
６ ケーシング
７ 化粧パネル
８ 制御回路
９ 回路ケース
１０ シャフト
１０ａ 軸線
１０ｂ 長手方向
１１ 保持部
１２ 押圧部
１３ ロールピン
１３ａ 中心軸
１３ｂ ロールピンの径
１４ 溝
１５ ボス部
１５ａ モーター側端面
１６ 側壁
１７ 底部
１８ 開口部
１９ ストレート部分
１９ａ 対向したストレート部分間の距離
１９ｂ ストレート部分の長さ
２０ 凹溝
２１ Ｃ面
２１ａ Ｃ面のシャフトの長手方向の寸法
２２ 着脱装置
２３ 送風機

Claims (1)

1. モーターと、
   前記モーターにより駆動される羽根と、
   前記羽根の周囲を覆うケーシングと、
   前記モーターを駆動制御する制御回路と、
   前記モーターのシャフトにその軸線に直角に装着された円筒状のロールピンと、
   前記シャフトに挿入されるボス部とを備え、
   前記ボス部には前記シャフトの挿入側端面に前記ロールピンを係合するための開口部および底部を備えた溝を設け、
   前記溝の側壁は前記底部から前記開口部に向かって広がる勾配とし、前記側壁に前記ロールピンの中心軸を起点として前記開口部に向けて前記シャフトの長手方向に平行なストレート部分を対向して形成し、対向した前記ストレート部分間の距離を前記ロールピンの径と同じにし、前記ロールピンが固定される位置に装着されたときすなわち前記羽根が回転する位置にきたとき前記溝の幅は前記ロールピンの径以下としたことを特徴とする送風機。

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