JP7060542B2 - タワーファン - Google Patents

Description

本発明は横流ファン(クロスフローファン)にて送風するタワーファンに関し、特にファンの着脱構造に関する。

タワーファンは送風ファンとして、家庭や事務所などの室内にて用いられており、多数の羽根が円筒状に設置された横流ファンとファンを回転させるモータがタワーファン本体内に設置されている。横流ファンは長い回転軸を持っており、横流ファンを安定して回転させるために、ファンの回転軸はモータの出力軸と緊密に連結されている必要があり、通常、ビスを用いて連結されている。このビスによる連結は、安定した緊密な連結とすることができるが、このようなファンの着脱作業は工具を用いる手間の掛かる作業となる。

タワーファンは運転の経過に伴い、ファンや本体内部に埃が付着堆積し、吹き出す空気と一緒に室内に排出されることもあり、衛生上の観点より一定時間の運転後はファンを取り外して、ファンと本体内部を清掃する必要がある。そのために、ファンの脱着作業は容易で簡単に行えることが望まれている。

このようなファンとモータを容易に脱着するために、弾性材料を用いてファンとモータを連結することがこれまでに提案されている。特許文献１には、ファンの駆動側端板に設けられた円形孔状のキャビティーに、熱可塑性弾性材料から一体成形された駆動ハブを嵌め込み、この駆動ハブに設けられたスリーブにモータの出力軸を差し込んで接続する構造が示されている。特許文献２には、ファンの駆動側端板に、モータ出力軸の挿入部を有する弾性材料で形成されたボスを設けて、ファンとモータを連結する送風装置が示されている。これらの文献では、弾性材料が外力により変形することを利用して脱着作業を容易に行えるものではあるが、作業を繰り返すことにより、弾性材料が劣化し連結が不十分になることがある。

特許文献３には、ファンの回転軸に取付けられる軸受には、先端に爪部を有するスライド可能なストッパーが設けられており、この軸受を空気調和機本体の側壁の着脱穴に挿入後ストッパーをスライドさせ、爪部を着脱穴の係合部に引っ掛けることにより固定し、回転軸を側壁に取り付けることが示されている。そして、ファンを取り外す時には、爪部を係合部から外して、ストッパーをスライドさせて軸受内に引き込み、軸受を着脱穴から取り外すことで、ファンの脱着が容易にできることが示されている。しかしながら、本文献ではファンとモータとの連結は、ファンの回転軸の横断面を四角形、六角形また半円形にし、モータの駆動軸受には同一形状の穴部を設けることで行われており、着脱は容易であっても、連結は安定した緊密なものではない。

特開２０００－２２０５９３号公報 特開２００４－２３２５１１号公報 特開２０１５－２０６４８２号公報

本発明の課題は、ファンの脱着作業が工具を用いることなく容易に行うことのできるタワーファンを提供することである。

本発明のタワーファンは、ファンとファン回転軸に連結固定されるクラッチ体を有するファンアクセサリー、及びモータと内部に同軸で揺動可能な連結錠が組み込まれ、モータ出力軸に連結固定されるクラッチ座を有するモータアクセサリーが、本体アクセサリーの内部に配置され、クラッチ体とクラッチ座が同軸で連接されることによりファンアクセサリーとモータアクセサリーが連結されるタワーファンであって、クラッチ体の連接面には固定突起が設けられ、クラッチ座の連接面には貫通口が設けられており、クラッチ体とクラッチ座の連接では、固定突起が前記貫通口を貫通して連結錠に設けられた固定溝に係合されることにより連接が固定され、連結錠が揺動操作されることにより固定突起と固定溝の係合が外されて連接が解除されること特徴とする。

また、前記タワーファンにおいて、前記固定溝はクラッチ体の連接面に、前記固定突起は連結錠に設けられ、クラッチ体とクラッチ座の連接では、固定溝が前記貫通口を貫通して連結錠に設けられた固定突起に係合されることにより連接が固定され、連結錠が揺動操作されることにより固定溝と固定突起の係合が外されて連接が解除されるようになっていてもよい。

そして、前記クラッチ体の連接面又は前記クラッチ座の連接面のいずれか一方に軸方向に突起する伝動突起が設けられ、他方に前記伝動突起を収納できる伝動穴が設けられて、該クラッチ体と該クラッチ座の連接により伝動突起が伝動穴に収納される構造であることが好ましい。この構造は、篏合タイプのクラッチであり、クラッチ体とクラッチ座との連接により伝動突起が伝動穴に収納され嵌合し、モータ出力軸からの駆動力を確実にファン回転軸に伝動することができる。

また、前記固定突起と前記固定溝はそれぞれモータの出力軸と平行方向に延伸して設けられ、固定突起の先端部に設けられる係止爪が固定溝の先端部に設けられる係合部に係合されることにより、固定突起と固定溝が係合される構造であることが好ましい。さらには、前記連結錠は戻りばねにより付勢され、前記クラッチ座に揺動可能に組み込まれることが好ましく、固定突起と固定溝との係合はこの戻りばねにより固定されるが、戻りばねを引き延ばす方向に連結錠を揺動することにより、係合を外すことができ、クラッチの連接を解除することができる。

そして、クラッチ体とクラッチ座とを入れ替えて、前記クラッチ座がファンの回転軸に連結固定され、前記クラッチ体がモータの出力軸に連結固定されていてもよい。また、クラッチ座の連接面の反対側端部とモータ又はファンとの間隙の出力軸方向の距離が、連結錠の高さより大きいか、又は等しいことが好ましい。

前記本体アクセサリーは構成部品として後カバー、上カバー、前カバー及びベースを有し、これらの構成部品の中の少なくとも一つとそれ以外の構成部品は取り外し及び組み立て可能となっている。そして、後カバーと前カバーの少なくとも一方にドアアクセサリーが設置され、このドアアクセサリーは、後カバーと前カバーの少なくとも一方に蝶着され開閉可能となっていることが好ましい。

本発明のタワーファンは、前記したように固定突起と固定溝の係合を利用して、クラッチ体とクラッチ座を連接し、ファンアクセサリーとモータアクセサリーの連結を行っているため、モータ出力軸とファン回転軸の連結は確実であり、送風運転中も安定な連結が確保できると共に、タワーファンの清掃に際してのファン脱着作業は、工具を用いることなく素手により簡単に行うことができ、清掃を簡単に行うことができる。

さらに、伝動突起とそれを収納する伝動穴との組み合わせによる嵌合タイプのクラッチとすることにより、モータアクセサリーから出力される駆動力を確実にファンアクセサリーに伝動することができ、ファンは安定して回転駆動することができる。

分離されたファンアクセサリーとモータアクセサリーの斜視外観図。 本体アクセサリー内部に配置されたファンアクセサリーとモータアクセサリーの側面図。 モータ及びモータブラケットの斜視説明図。 クラッチ体、クラッチ座、連結錠及び戻りばねの斜視説明図。 連結錠のクラッチ座内部への組み込み説明図。 クラッチ体とクラッチ座との連接とその解除の説明図。 本体アクセサリーの構成部品と組み立て説明図。

以下本発明の実施の形態に付、実施例の図面を基に説明する。

図１は、タワーファンの主要構成部であるファンアクセサリー３とモータアクセサリー４が分離されている状態を示す斜視外観図である。ファンアクセサリー３は多数の羽根が円筒状に配置されたファン３１と、このファンの回転軸の一端に連結されたクラッチ体３２とから構成されている。モータアセンブリー４は、モータ４１、及びモータ出力軸に連結されたクラッチ座４２と連結バネ４４によりクラッチ座４２に揺動可能に連結された連結錠４３とから成るクラッチ複合体から構成されている。

図１ではファンアクセサリー３とモータアクセサリー４が分離された状態を示しているが、ファン３１の回転軸下端に連結固定されたクラッチ体３２と、モータ４１の出力軸に連結固定されたクラッチ座４２とを連接することで、両アクセサリーは連結できる。本実施例では、クラッチ座４２の連接面４２０には伝動突起４２１が設けられ、クラッチ体３２の連接面３４１には伝動穴３２２が設けられており、伝動穴３２２と伝動突起４２１はそれぞれ３個設けられている。そして、クラッチ体３２とクラッチ座４２とを連接することで、伝動突起４２１は伝動穴３２２に収納され両者は嵌合される。このように、クラッチ体３２とクラッチ座４２とは嵌合タイプのクラッチとなっており、モータアクセサリー４から出力される駆動力を確実にファンアクセサリー３に伝動することができる。

図２では、クラッチ体３２とクラッチ座４２が連接されファンアクセサリー３とモータアクセサリー４が連結されて、本体アクセサリー１の内部にファンアクセサリー３が上部に、モータアクセサリー４が下部に配置されている。ファン回転軸３１１の上端は、タワーファンの本体アセンブリー１の上部に、ファン軸受５１と軸受カバー５２により回転可能に連結され、ファン３１のファン回転軸の下端にはクラッチ体３２が固定ビス穴３３１を通したビスにより固定連結されている。本体アクセサリー１の下部に設置されたモータブラケット４５に固定されたモータ４１、及びモータ出力軸４１１に連結されたクラッチ座４２などのモータアクセサリー４は、クラッチ座４２とクラッチ体３２が連接されることで、ファンアクセサリー３と連結し、前記したようにモータアクセサリー４から出力される駆動力が確実に伝動される。この駆動力の伝動により、ファン３１が回転し、風を本体アクセサリー1の外に吹き出す。モータ４１とモータブラケット４５は図３にその斜視説明図が示される。クラッチ体３２とクラッチ座４２の連接の固定や解除の操作に関連する連結錠４３と戻りバネ４４は、クラッチ座４２の内部に組み込まれている。そして、クラッチ座４２の下端部とモータ４１の上端部との間隙の大きさが連結錠４３の高さを等しいか或いは大きくすることにより、連接解除に際して、連結錠４３を下方に引き出すことが容易になる。

図４はクラッチ体３２、クラッチ座４２、連結錠４３、及び戻りばね４４の斜視説明図である。連結錠４３はクラッチ座４２の内部に組み込まれ、戻りばね４４により遥動可能とされる。クラッチ体３２とクラッチ座４２は、それぞれの連接面３４１と４２０とが密着して連接し、モータアクセサリー４から出力される駆動力をファンアクセサリー３に伝動する。

クラッチ体３２は円筒部３３とフランジ部３４から構成され、円筒部３３の内部には回転軸挿入筒３３２と固定ビス穴３３１が設けられ、回転軸挿入筒３３２の内部にファンの回転軸を挿入し、固定ビス穴３３１を通して固定ビスを締め付けて固定し、クラッチ体３２をファンに連結固定できる。そして、フランジ部３４の下面が連接面３４１であり、この面に３個の固定突起３２０が回転軸方向と平行に延伸して設けられ、さらに３個の伝動穴３２２がこの面から円筒部３３に亘り設けられている。固定突起３２０の先端にはフック状の係止爪３２１が設けられ、連結錠４３に回転軸方向と平行に延伸して設けられている固定溝４３０の係合部４３１と咬み合い係合する。この係合により固定突起３２０が固定溝４３０に固定され、クラッチ体３２とクラッチ座４２の連接は固定される。伝動穴３２２は、クラッチ座４２に設けられる伝動突起４２１を収納し、駆動力を確実に伝達する機能を果たしている。

クラッチ座４２は下方が開口した短い円筒状であり、上面はクラッチ体３２の連接面３４１と連接する連接面４２０であって、クラッチ座４２に設けられる伝動穴３２２に収納されて駆動力を確実に伝達するための伝動突起４２１が３個設けられている。さらに連接面４２０には、３個の貫通口４２２とクラッチ連接筒４２６が設けられている。貫通口４２２はクラッチ体３２との連接に際して、固定突起３２０が貫通するためのものであり、クラッチ連接筒４２６は、連接面４２０上に突起物として設けられているが、図５に示されるように、連結錠装着筒４２７がクラッチ座４２の内部にクラッチ連接筒４２６と連続して設けられている。突起状のクラッチ連接筒４２６は、図６に示されるように、連接に際してクラッチ体３２のクラッチ座挿入筒３３３の内部に挿入され、クラッチ体３２とクラッチ座４２が同軸で連接する機能を果たしている。そして、クラッチ連接筒４２６と連結錠装着筒４２７の内部は連続した管状部となっており、図３に示されるモータ４１の出力軸４１１が挿入連結される機能を持っており、クラッチ座４２とモータ４１を連結固定することができる。この場合、必要によりクラッチ座４２に設けた固定ビス操作口４２３から操作して、固定ビスにより、環状部とモータ出力軸との連結をより確実に連結固定することができる。

図４に示されるように、クラッチ座４２の内部に組み込まれる連結錠４３には固定溝４３０が３個設けられ、先端部にはフック状の係合部４３１が設けられ、固定突起３２０の先端部に設けられた係止爪３２１が咬み合い係合する。クラッチ体３２の内部に組み込まれる連結錠４３中央部は装着口４３４となっており、図５に示すように、この装着口４３４を、クラッチ連接筒４２６に連続して内部に設けられている連結錠装着筒４２７に挿入して、時計回りと反時計回りに回動する揺動が可能となるように連結錠４３をクラッチ座に組み込むことができる。

図６に示すように、クラッチ体３２の連接面３４１をクラッチ座４２の連接面４２０に押し付けることにより両連接面を連接することができるが、前記したようにクラッチ連接筒４２６をクラッチ座挿入筒３３３の内部に挿入しながら押し付けることで同軸を維持して両連接面を連接できる。この連接おいて、クラッチ座４２に設けられた伝動突起４２１はクラッチ体３２に設けられた伝動穴３２２と嵌合し、モータアクセサリーからの駆動力を確実にファンアクセサリーに伝動する。そして、クラッチ体３２に設けられた固定突起３２０は、クラッチ座４２に設けられた貫通口４２２を貫通し、クラッチ座４２に組み込まれた連結錠４３の固定溝４３０と係合する。

この固定突起３２０と固定溝４３０の係合は、連接面３４１と連接面４２０が相互に押し付けられた際に、突起と溝のそれぞれの先端部に設けられた係止爪３２１と係合部４３１とが咬み合い係合することにより、係合が行われる。連結錠４３を組み込んだクラッチ錠４２の下方から見た下面図である図６の最下図に示されるように、固定穴４２５と４３５とに戻りばね４４を装着して、この図における時計回りの方向に連結錠４３を引きつけるように付勢している。従って、両連接面が押し付けられることにより、係止爪３２１と係合部４３１の先端は相互に押し付けられ先端の傾斜の作用により、戻りばね４４が引き延ばされて、両者が交差して咬み合わされる。咬み合わされた後、戻りばね４４が収縮して両者の咬み合いを固定することで、両者の係合が維持される。このように、固定突起３２０と固定溝４３０の係合は、戻りばね４４の作用によりスムーズに行われ、クラッチ体３２とクラッチ座４２の連接が固定され、運転中に脱離することが防止される。

一方、連接の解除は、把手４３２を用いて戻りばねを引き延ばす方向（図６の下面図での反時計回り）に連結錠４３を揺動することにより、係止爪３２１と係合部４３１の係合を外すことができ、クラッチの連接を解除することができ、ファンアクセサリー３をモータアクセサリー４から外すことができ、本体アクセサリー１から取り出すことができる。この操作は連結錠４３に設けられた把手４３２とクラッチ座４２に設けられた把手４２４を人差し指と親指ではさんで両者を接近させる簡単な操作で行うことができる。このようにして、固定突起３２０と固定溝４３０の係合を外したのち、連結錠４３をクラッチ座４２の下方に引き出して、クラッチ体３２とクラッチ座４２の連接を解除することができる。

このように、連結錠４３がクラッチ座４２に遥動可能に取り付けられていることによりクラッチ体３２とクラッチ座４２との連接とその解除は、工具を用いることなく操作することができ、ファンアクセサリー３の本体アクセサリー１への取り付けと本体アクセサリー１からの取り外しを簡単に行うことができる。

図７に示すように、本体アクセサリー１は構成部品として後カバー１１、上カバー１２、前カバー１３及びベース１４を有し、これらの構成部品の中の少なくとも一つとそれ以外の構成部品は取り外し及び組み立て可能となっている。そして、本図では、ドア２１に磁石２４が取り付けられたドアアクセサリー２が、Ｕ型蝶番２２と蝶番取付け板２３を用いて前カバー１３の蝶番取付け部１５に蝶着されている。前カバー１３には磁石１６が取り付けられており、ドアアクセサリー２に取り付けられた磁石２４と共に作用し、ドアアクセサリー２が閉じられた時に、その閉止を維持することができ、ドアアクセサリー２の開閉を便利に行えるようになっている。

以上図に基づいて好ましい態様について詳しく説明したが、特許請求の範囲に含まれるその他の態様も含まれる。例えば、図４～６においては伝動穴３２２をクラッチ体３２に、伝動突起４２１をクラッチ座４２に設けたが、伝動穴３２２をクラッチ座４２に伝動突起４２１をクラッチ体３２に設けてもよい。この場合は、クラッチ錠４３は連接面からの距離を大きくして、挿入された伝動突起と接触しないようにする。

さらに、固定溝４３０をクラッチ体３２に、固定突起３２０を連結錠４３に設ける形態でもよい。この場合は固定溝４３０が貫通口４２２を通過して、固定突起と係合することになる。さらに、クラッチ座４２をファン1の回転軸に、クラッチ体３２をモータ４１の出力軸４１１に設けた態様でもよい。これらの態様は、以上の説明から当業者であれば、その作用効果は同様であることは容易に理解できるものである。

本発明のタワーファンにおけるクラッチ体とクラッチ座を用いたファンアクセサリーとモータアクセサリーの連接構造は、送風ファンだけでなく空調機などのファンにも応用することができる。

１ 本体アクセサリー
１１ 後カバー １２ 上カバー
１３ 前カバー １４ ベース
１５ 蝶番取付け部 １６ 磁石
２ ドアアクセサリー
２１ ドア ２２ Ｕ字型裏蝶番
２３ 蝶番取付け板 ２４ 磁石
３ ファンアクセサリー
３１ ファン ３１１ ファン回転軸
３２ クラッチ体
３３ 円筒部 ３４ フランジ
３２０ 固定突起 ３２１ 係止爪
３２２ 伝動穴 ３３１ 固定ビス穴
３３２ 出力軸挿入筒 ３３３ クラッチ座挿入筒
３４１ 連接面（クラッチ体）
４ モータアクセサリー
４１ モータ
４１１ モータ出力軸
４２ クラッチ座
４２０ 連接面（クラッチ座）
４２１ 伝動突起 ４２２ 貫通口
４２３ 固定ビス操作口 ４２４ 把手（クラッチ座）
４２５ 戻りばね固定穴 ４２６ クラッチ連接筒
４２７ 連結錠装着筒
４３ 連結錠
４３０ 固定溝 ４３１ 係合部
４３２ 把手（連結錠） ４３３ 揺動制御溝
４３４ 装着口 ４３５ 戻りばね固定穴
４３６ 揺動ストッパー
４４ 戻りばね
４５ モータブラケット
５１ ファン軸受 ５２ 軸受カバー

Claims (11)

1. ファンとファン回転軸に連結固定されるクラッチ体を有するファンアクセサリー、及びモータと内部に同軸で揺動可能な連結錠が組み込まれ、モータ出力軸に連結固定されるクラッチ座を有するモータアクセサリーが、本体アクセサリーの内部に配置され、クラッチ体とクラッチ座が同軸で連接されることによりファンアクセサリーとモータアクセサリーが連結されるタワーファンであって、クラッチ体の連接面には固定突起が設けられ、クラッチ座の連接面には貫通口が設けられており、クラッチ体とクラッチ座の連接では、固定突起が前記貫通口を貫通して連結錠に設けられた固定溝と係合されることにより連接が固定され、連結錠が揺動操作されることにより固定突起と固定溝の係合が外されて連接が解除されること特徴とするタワーファン。
2. 前記固定溝はクラッチ体の連接面に、前記固定突起は連結錠に設けられ、クラッチ体とクラッチ座の連接では、固定溝が前記貫通口を貫通して連結錠に設けられた固定突起と係合することにより連接が固定され、連結錠が揺動操作されることにより固定突起と固定溝の係合が外されて連接が解除されることを特徴とする請求項1に記載のタワーファン。
3. 前記クラッチ体の連接面又は前記クラッチ座の連接面のいずれか一方に軸方向に突起する伝動突起が設けられ、他方には前記伝動突起を収納できる伝動穴が設けられて、該クラッチ体と該クラッチ座の連接により伝動突起が伝動穴に収納されることを特徴とする請求項１又は２に記載のタワーファン。
   
4. 前記固定突起と前記固定溝はそれぞれモータの出力軸と平行方向に延伸して設けられ、固定突起の先端部に設けられる係止爪が固定溝の先端に設けられる係合部に係合されることにより、固定突起と固定溝が係合されることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載のタワーファン。
5. 前記連結錠は戻りばねにより付勢され、前記クラッチ座に揺動可能に組み込まれていることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載のタワーファン。
6. 前記ファンアクセサリーはクラッチ体に代えて前記クラッチ座がファンの回転軸に連結固定され、前記モータアクセサリーはクラッチ座に代えて前記クラッチ体がモータの出力軸に連結固定されていることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載のタワーファン。
7. 前記クラッチ座の連接面の反対側端部とモータの間隙の出力軸方向の距離が、前記連結錠の高さより大きいか、又は等しいことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載のタワーファン。
8. 前記クラッチ座の連接面の反対側端部とファンの間隙の回転軸方向の距離が、前記連結錠の高さより大きい、又は等しいことを特徴とする請求項６に記載のタワーファン。
9. 前記本体アクセサリーは構成部品として後カバー、上カバー、前カバー及びスタンドベースを有し、これらの構成部品の中の少なくとも一つとそれ以外の構成部品は取り外し及び組み立て可能となっていることを特徴とする請求項１～８のいずれか一項に記載のタワーファン。
10. 前記後カバーと前記前カバーの少なくとも一方にドアアクセサリーが設置されていることを特徴とする請求項９に記載のタワーファン。
11. 前記ドアアクセサリーは、前記後カバーと前記前カバーの少なくとも一方に蝶着され、開閉可能となっていることを特徴とする請求項１０に記載のタワーファン。

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