JP6009781B2 - 扇風機 - Google Patents

Description

本発明は、自動首振り機構を有する扇風機に関する。

従来より、各種の扇風機が使用されており、省エネルギーの観点などから、エアコンディショナーが普及している環境下でも、その価値が見直されている。

扇風機では、通常自動首振り機能を有しており、この機能がオンされると、所定の角度範囲でファンが回転往復運動し、その範囲内に風向きを変えながら送風がなされる。

この自動首振りを可能とするため、下方の支持部上でモータを含む上部のファン本体を軸支するとともに、ファン本体をこの支持部に対し、所定範囲で回転往復運動させている。

特開２００３−１０６２９０号公報 特開平５−２８８１８９号公報

ここで、自動首振り機構を下方の支持部でファン本体を支持し、ここにおいて回転往復運動させると、モータや送風羽根を含むファン本体がそれだけ上方に配置されることになり、ファン本体の重心が高くなり、その支持機構の強度を大きくする必要がある。また、比較的大きなモータと首振り機構が上下に配置されるため、上下方向に必要なスペースが大きくなる。

本発明は、自動首振り機構を有する扇風機であって、本体軸に取り付けられた自動首振り回転中心軸であって、下部が本体軸に取り付けられ上方に伸びる連結部材を介し前記本体軸に取り付けられる自動首振り回転中心軸と、前記自動首振り中心軸に回動自在に取り付けられるモータ支持部と、前記モータ支持部に取り付けられたモータと、前記モータの出力回転軸に接続されモータによって回転される送風羽根と、を含み、前記自動首振り中心軸の上端は、前記出力回転軸より上方に位置することを特徴とする。

また、前記モータの出力回転軸は、前方に伸びて前記送風羽根に接続され、後方に伸びて自動首振り駆動機構に接続され、前記連結部材は、上部に前記自動首振り中心軸が形成され、下部に二股部が形成され、この二股部で前記出力回転軸を跨いで本体軸と接続されることが好適である。

また、前記連結部材の下端は、前記本体回転軸に対し、水平方向軸を中心に回動自在に取り付けられることが好適である。

自動首振りの中心軸が上方にあるため、首振り支持が容易であり、全体としてコンパクトにできる。

実施形態に係る扇風機の要部構成を示す概念図である。 首振り動作を示す説明図である。 首振り機構などを示す後部斜視図である。 モータ等の構成を示す図である。 中心軸、モータなどを示す図である。 首振り機構などを示す後部斜視図である。 首振り機構などを示す平面図である。 中心軸の支持構造を示す図である。 水平方向の手動回動機構を示す図である。 固定部の構成を示す図である。 突起およびファンガードの穴の構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。

図１は、実施形態に係る扇風機の要部を示す概念図である。図３〜図８には、扇風機の各種部材を取り除いて、内部構造が見えるように描いた図を示してある。なお、実際の扇風機では、モータ等を覆って、ケーシングを設けているがこれについては図示を省略している。

本体軸１０は、上下（鉛直）方向に伸び、下端に台座１２が取り付けられており、この台座１２が床面などに載置される。

本体軸１０の内には、中空部１４が貫通して配置されており、この内部に電源コードなどが配置される。本体軸１０の上端部の中空部１４は、受け部１６となっており、この受け部１６内に水平面内で回動自在な回動軸１８の下端が収容される。この回動軸１８は、摩擦力を上回る力で回動可能になっており、これによって上部のファンが手動で水平方向に回動できる。この部分の具体的構成については後述する。

回動軸１８の上部には、水平方向の貫通口が設けられ、ここにファン本体を垂直方向に回動させるための水平軸２０が挿通されている。この水平軸２０は、回動軸１８の上部に、所定の摩擦力によって固定されており、これを上回る力により、上部のファンが手動で垂直方向に回動できる。すなわち、水平軸２０には、連結部材２２が固定されており、水平軸２０の回転に応じて連結部材２２が水平軸２０を中心として回動する。

連結部材２２の上端には中心軸２４が上方に向けて突出するように固定されている。そして、この中心軸２４にモータ支持部２６が水平面内で回動自在に取り付けられている。すなわち、モータ支持部２６に設けられた穴が中心軸２４に嵌合することによって、モータ支持部２６が中心軸２４を中心として回転可能になっている。また、モータ支持部２６を、連結部材２２の上端で下から支持することが好適であり、この部分にベアリングなどを設けてもよい。

モータ支持部２６は、中心軸２４と接続される上下方向に伸びる部分の上端に図における左右方向からみて円弧状に伸びる部分２６ａを有しており、ここに紙面左右方向に伸びる部分２６ｂが接続されている。そして、この部分２６ｂの紙面左側にモータ２８が取り付けられている。モータ２８は、これを貫通する出力回転軸３０を有しており、モータ２８に電力を供給することで出力回転軸３０が回転する。

モータ２８の出力回転軸３０の図１の左方向（前方）には、送風羽根８２が取り付けられ、モータ２８によって送風羽根８２が回転されることで、扇風機による送風がなされる。また、送風羽根８２を取り囲んで、ファンガード８０が取り付けられる。このファンガード８０は、前方ファンガード８４と後方ファンガード８６に分かれており、外方端で、両者が連結される。すなわち、モータ２８のケーシングに後方ファンガード８６が固定され、この後方ファンガード８６に前方ファンガード８４が固定される。なお、前方および後方ファンガード８４，８６は、同心円状の複数の円環部材とこれを接続する半径方向の連結部材を有し、空気の流通を許容し、手などが送風羽根８２に触れるのを防いでいる。

一方、出力回転軸３０の後方側には、ウォームギアなどを介し、水平方向に配置された円板３２が回転力を伝達可能に接続される。円板３２は、部分２６ｂに固定された基板などに軸支されており、中心軸２４を中心として全体として移動可能である。

「自動首振り機構」
ここで、円板３２、連結バー３６などが首振り機構を構成する。すなわち、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、円板３２には、中心からずれた位置に、ピン３４が設けられており、このピン３４に連結バー３６が枢支されている。この連結バー３６の他端は、連結部材２２に枢支されており、円板３２の回転に従って、モータ支持部２６が中心軸２４を中心として所定角度範囲で回転往復運動をする。この回転往復運動によって中心軸２４廻りのモータ２８、送風羽根を含むファン本体の首振り動作が達成される。すなわち、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、円板３２が回転することによって、ピン３４に枢支されている連結バー３６の他端側は、連結部材２２に設けられたピン３８に回動自在に支持されている。そこで、円板３２が回転すると、連結バー３６の長さが一定、円板３２の中心とピン３４の距離が一定、円板３２の中心と中心軸２４の距離が一定であるという条件を保ちつつ、ファン本体が中心軸２４を中心として、往復回動運動をし、これが首振り動作となる。

ここで、本実施形態において特徴的なことは、連結部材２２がモータの出力回転軸３０を跨いで上方に至り、出力回転軸３０の上方に中心軸２４を配置されていることである。これによって、ファン本体の軸支部分の上方に配置して、モータ２８などを中心軸２４から吊り下げるような構成とすることができ、首振り機構や、モータ２８を含むファン本体の重心をその中心軸２４による支持ポイントより下にすることができ、ファン本体の保持が容易になる。

また、首振りのための機構も含め、多くの部品をモータ２８の裏側の空間に配置することができ、全体としてコンパクトにできる。

「手動水平回動機構」
図９には、本体軸１０の上端に取り付けられる回動軸１８の構成が示してある。（Ａ）は外観の斜視図、（Ｂ）は手前側を切り取った断面を示す斜視図である。本体軸１０の上端より上に位置する上部５０は、基板部５２と、この基板部５２から上方に伸びる一対の軸受け部５４を有している。一対の軸受け部５４には、円形の穴が設けられており、ここに水平軸２０が挿通される。

また、基板部５２は、その下面が本体軸１０の上端で受けられており、上方のファン本体などの荷重は、この基板部５２を介し、本体軸１０によって受けられている。

一方、下部６０は、基板部５２から下方に伸びる軸部６２を有しており、この軸部６２が本体軸１０内に収容されて、回動する。また、軸部６２の内部には縦方向の穴が複数設けられ、ここに圧縮ばね６４が配置されている。軸部６２の下方には、一部が切り欠かれた円板状の摺動部材６６が配置されている。従って、この摺動部材６６は、圧縮ばね６４によって下方に向けて押しつけられる。

摺動部材６６の下には、円板状の固定部６８が配置されている。この固定部６８は、本体軸１０を貫通するねじ７０によって本体軸１０内において回転しないように固定されている。また、この固定部６８は、所定の角度（例えば、６０°程度）だけ、切り取られた、切除部７２を有する。

そして、この切除部７２に軸部６２の一部が延長されたストッパ７４が配置されている。このストッパ７４は、円周方向の長さが切除部７２より小さく（例えば、３０°）程度になっている。このため、軸部６２は、切除部７２内において、ストッパ７４が回転できる範囲（例えば、３０°）で、本体軸１０内で回転可能となる。

また、ストッパ７４の下端には、円板上の端板７６が固定されており、この端板７６は、軸部６２と一緒に回転する。

すなわち、本体軸１０内において、固定部６８が非回転であり、摺動部材６６が固定部６８に押しつけられながら回動軸１８が回転することになり、この両者の摺動時の摩擦力によって、ファン本体の回動に適切なブレーキが掛けられる。

このように、本実施形態では、ファン本体を垂直面内で回転されるための機構は、回動軸１８の上部に設けられており、ファン本体の水平方向の回動は、ファン本体の垂直方向の向きと独立して行われる。従って、自動首振りの回動方向と独立して水平方向の手動回動が可能となる。例えば、垂直回動によって、３０°上向きになっていた場合において、手動の水平回動によって、ファン本体を回動させた場合に、３０°上向きを保ったままファンを回動することができ、台座１２を動かした場合と同様の回動が可能となる。

「ファンガード取り付け構造」
図１に示すように、モータ２８の前方に伸びる出力回転軸３０には、送風羽根８２が取り付けられ、これを覆ってファンガード８０が取り付けられる。この場合、後方ファンガード８６がモータ２８のケーシングの前面板に取り付けられる。このとき、後方ファンガードを正しく位置決めする必要がある。すなわち、後方ファンガード８６の表裏、上下方向を誤りなくモータ２８に取り付ける必要がある。

そこで、本実施形態では、図１１（Ａ）に示すように、３つの突起９０ａ，９０ｂ，９０ｃをモータ２８のケーシング前面９２に突出形成している。一方、図１１（Ｂ）に示すように、後方ファンガード８６には、対応位置に３つの穴９４ａ，９４ｂ，９４ｃを設けてある。そして、３つの突起９０ａ，９０ｂ，９０ｃの形状を○（円柱）、△（三角柱）、□（四角柱）、３つの穴９４ａ，９４ｂ，９４ｃの形状を○、△、□にしている。従って、後方ファンガード８６の取り付け位置は１つの位置に限定され、誤って取り付けられることを有効に防止できる。すなわち、後方ファンガード８６は、３つの突起９０ａ，９０ｂ，９０ｃと、３つの穴９４ａ，９４ｂ，９４ｃが合致する位置に取り付けられ上下左右が一意に決定されるとともに、後方ファンガード８６を表裏が反対になった場合にも、△と□が合致しなくなるため、一意に決定される。

また、○、△、□という形状は、人にとって、最も認識がしやすい形状であり、また強度的にも問題が少ない。

例えば、五角形以上の多角形では、○や、□との差別がつきにくい。さらに、星形などは、頂角が小さくなり、強度的に問題があり、また位置合わせが難しくなる。

さらに、この例では、上方を○にしている。ユーザが後方ファンガード８６を取り付ける場合、やや上方から後方ファンガード８６を取り付ける場合が多く、この場合最初に突起９０ａに穴９４ａを合わせる場合が多い。最初に、合わせる時に○は、中心さえ合えばよいので最も合わせやすく、その後他の２つの穴９４ｂ，９４ｃを突起９０ｂ，９０ｃに合わせればよく、取り付け作業が容易になる。

１０ 本体軸、１２ 台座、１４ 中空部、１６ 受け部、１８ 回動軸、２０ 水平軸、２２ 連結部材、２４ 中心軸、２６ モータ支持部、２８ モータ、３０ 出力回転軸、３２ 円板、３４，３８ ピン、３６ 連結バー、５０ 上部、５２ 基板部、５４ 軸受け部、６０ 下部、６２ 軸部、６６ 摺動部材、６８ 固定部、７２ 切除部、７４ ストッパ、７６ 端板、８０ ファンガード、８２ 送風羽根、８４ 前方ファンガード、８６ 後方ファンガード、９０ａ，９０ｂ，９０ｃ 突起、９４ａ，９４ｂ，９４ｃ 穴。

Claims (3)

1. 自動首振り機構を有する扇風機であって、
   本体軸に取り付けられた自動首振り回転中心軸であって、下部が本体軸に取り付けられ上方に伸びる連結部材を介し前記本体軸に取り付けられる自動首振り回転中心軸と、
   前記自動首振り中心軸に回動自在に取り付けられるモータ支持部と、
   前記モータ支持部に取り付けられたモータと、
   前記モータの出力回転軸に接続されモータによって回転される送風羽根と、
   を含み、
   前記自動首振り中心軸の上端は、前記出力回転軸より上方に位置する扇風機。
2. 請求項１に記載の扇風機であって、
   前記モータの出力回転軸は、前方に伸びて前記送風羽根に接続され、後方に伸びて自動首振り駆動機構に接続され、
   前記連結部材は、上部に前記自動首振り中心軸が形成され、下部に二股部が形成され、この二股部で前記出力回転軸を跨いで本体軸と接続される扇風機。
3. 請求項１または２に記載の扇風機であって、
   前記連結部材の下端は、前記本体軸に対し、水平方向軸を中心に回動自在に取り付けられる扇風機。