懸吊式風扇的安全裝置的製作方法

2023-09-18 11:44:40

專利名稱：懸吊式風扇的安全裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及懸吊式電扇，所述懸吊式電扇由向使葉片旋轉的馬達的上部突出的中 空軸與懸掛於頂棚的管子相連接而形成。
背景技術：
現有的該種懸吊式電扇，為了防止安裝螺釘的鬆動或脫落引起的落下事故，當安 裝螺釘鬆弛時進行報警的技術被廣為周知。例如，專利文獻1所示。下面，參照圖17說明該懸吊式電扇。如同圖所示，貫通懸吊式電扇的中心的管子 101通過半球狀的突緣102懸掛於安裝金屬件103，安裝金屬件103通過結合螺釘106安裝 於安裝板105，其中安裝板105通過木螺釘104安裝於頂棚。安裝金屬件103設有微型開關 107，使微型開關107的促動器108抵接於頂棚面而構成。如此現有的懸吊式電扇中，當對安裝板105進行安裝的木螺釘104或將安裝金屬 件103安裝於安裝板105的結合螺釘106的鬆動發生時，通過微型開關107驅動警報裝置 等而提高安全性。但是，當懸吊式電扇的構造為通過貫通孔由連接螺栓連接設置於馬達側 的軸和從頂棚懸掛的管子時，連接螺栓的貫通孔由於經過常年變化等有產生磨耗而擴大的 情況。此外，專利文獻2關於外滾子型馬達的構造公開了下述的技術。埋入外滾子型馬 達的外側轉子的上殼體的中央形成有筒部，在該筒部內壓入有上滾動軸承。將在上滾動軸 承內的插通內側定子的垂直中心軸的，並且事先壓焊嵌合於垂直中心軸其他的下滾筒軸承 插入中央的筒部內。在上下兩滾動軸承的內圈間及外圈間的一方設有墊圈，另一方設有螺 旋彈簧，上滾動軸承過盈配合於筒部，下滾動軸承遊嵌墊圈之後以間隙配合的嵌合狀態構 成於垂直中心軸。如此現有的馬達中，上滾動軸承的外圈通過過盈配合固定於成為軸承收納部的筒 部內，內圈以間隙配合結合於垂直中心軸，而對下滾動軸承而言，外圈與筒部以間隙配合， 內圈與垂直中心軸以過盈配合相結合。因此，為了使轉子的自重從筒部的上端部沿壓下上 滾動軸承的外圈的方向施加，在上下滾動軸承插入螺旋彈簧等的彈性體，但是伴隨著運轉 的螺旋彈簧的變形或劣化的進行，而不能夠對於上下滾動軸承經常地施加一定的適宜的預 負荷。因此，在早期階段有上下滾動軸承內部的滑動面產生歪斜而發生滑動噪音的課題，要 求減輕滑動噪音。專利文獻1 專利第3032325號公報專利文獻2 實公昭56-41115號公報

發明內容
本發明的懸吊式電扇具有下述的構成。具有旋轉附設於水平方向的多個葉片的馬 達，該馬達具有豎立設置在圓板狀的定子的中心的中空軸；以及包圍定子的外周而安裝 葉片並與葉片一體地旋轉的轉子。該馬達還具有設置在定子的上方位置的圓筒狀的軸承 收納部；一體地連接軸承收納部和轉子的轉子支承部；以及收納在該軸承收納部而旋轉可 能地支承轉子的一對的上滾動軸承和下滾動軸承。該軸承收納部在中間具有底座部。分別 在該底座部的上部隔著彈性體配置有上滾動軸承，下部配置有下滾動軸承，上滾動軸承和 下滾動軸承固定於中空軸。通過該結構，能夠大幅地減輕伴隨著軸承收納部的旋轉的馬達的晃動或振動，而 能夠提供噪音或振動少的懸吊式電扇。此外，不需要多個作業的衝壓工序，而能夠實現工時 削減，並且能夠緩和安裝時的對於滾動軸承的破壞。


圖1是表示本發明的實施方式1的懸吊式電扇的基本構成的說明圖。圖2是表示本發明的實施方式1的懸吊式電扇的馬達的剖視圖。圖3是同馬達的俯視圖。圖4是同馬達的分解剖視圖。圖5是表示同馬達的滾動軸承的部分的示意剖視圖。圖6是表示另一馬達的剖視圖。圖7是表示同另一馬達的部分剖視圖。圖8是同另一馬達的附加水平檢測器的剖視圖。圖9是同另一馬達的附加照明安裝部的剖視圖。圖10是同另一馬達的附加鉤掛接線盒的剖視圖。圖11是表示本發明的實施方式2的懸吊式電扇的懸架機構的剖視圖。圖12是表示同懸架機構的剖視圖。圖13是表示同懸架機構的主要部分放大圖。圖14是表示同開口部和安全開關的關係的俯視圖。圖15是表示同連接螺栓和管子的關係的剖視圖。圖16是表示同連接螺栓和管子的關係的主視圖。圖17是表示現有的懸吊式電扇的頂棚懸掛狀態的說明圖。[符號說明]1 馬達2 葉片3懸架機構4 頂棚5中空軸6 定子7 轉子11馬達罩
12開口部
15安全開關
15A操作按鈕
17貫通孔
20連接螺栓
21頭部
22螺紋部
25螺母
沈平墊圈
27彈簧墊圈
28銷插入孔
31管子
32罩
34懸掛器
35操作杆
36固定部
37腕部
39安全金屬線
41上滾動軸承
42下滾動軸承
51導入部
52嵌入部
61定子繞組
63溫度過升保護裝置
64內部配線
65迴路基板
66基板保持件
67水平檢測器
68照明安裝部
69鉤掛接線盒
71軸承收納部
72轉子支承部
73底座部
74支點
76上開口部
77下開口部
81彈性體(上彈性體)
82彈性體(下彈性體)
具體實施例方式下面，利用圖說明本發明的實施方式。(實施方式1)圖1是表示本發明的實施方式1的懸吊式電扇的基本構成的說明圖。本實施方式 的懸吊式電扇是使設置在水平方向的多個葉片2旋轉的馬達1通過懸架機構3懸掛於頂棚 4而構成。圖2是表示本發明的實施方式1的懸吊式電扇的馬達1的剖視圖，圖3是其俯視 圖，圖4是其分解剖視圖。圖5是表示上述滾動軸承的部分的示意剖視圖。馬達1由以中空軸5為中心豎立設置的圓板狀的定子6，以及包圍該定子6的外周 且能夠旋轉地設置的轉子7構成。在此，葉片2安裝於轉子7。馬達1還具有圓筒狀的軸 承收納部71 ；一體地連接該軸承收納部71和轉子7的轉子支承部72 ；以及收容於軸承收納 部71且能夠旋轉地支承轉子7的一對上滾動軸承41和下滾動軸承42。所述軸承收納部 71在中間具有底座部73，分別在該底座部73的上部隔著上彈性體81具有上滾動軸承41， 底座部73的下部具有下滾動軸承42。而且，上滾動軸承41的內圈和下滾動軸承42的內圈 均固定於中空軸5。軸承收納部71以底座部73為中心在上部具有上開口部76，在下部具有下開口部 77,上滾動軸承41和下滾動軸承42分別以間隙配合收容於上開口部76和下開口部77。而 且，上滾動軸承41的內圈和下滾動軸承42的內圈以過盈配合固定於中空軸5。筒狀的軸承收納部71在大致中央附近內外地形成底座部73和轉子支承部72，由 此軸承收納部71的剛性上升而能夠提高上滾動軸承41和下滾動軸承42的保持力。此外，將設置於軸承收納部71的底座部73設置於兩軸承間，由此，當轉子7的自 重通過軸承收納部71作為向下方向的負載施加於上滾動軸承41和下滾動軸承42時，雖然 向下方向的負載從底座部73施加於下滾動軸承42的外圈，但是上滾動軸承41的負載減 少。推舉力經由上彈性體81而作用於上滾動軸承41，因此在向上方向施加負載。若總計下 滾動軸承42和上滾動軸承41的負載，以及作用於上滾動軸承41的推舉力，則施加於上滾 動軸承41和下滾動軸承42的負載能夠大大地減少。再者，作為該上彈性體81，波形墊圈較 適合。S卩，如圖5所示，能夠通過彈簧等上彈性體81對上滾動軸承向上方向施加推舉力， 而利用自重和上彈性體81對下滾動軸承向下方向施加下壓力。上滾動軸承41和下滾動軸 承42的球體以相反方向的接觸角41A、42A被保持，並且作為預負荷方向41B、42B，能夠對上 滾動軸承41施加向上的預負荷，對下滾動軸承42施加向下的預負荷，施加大致恆定的適宜 預負荷。如此，能夠減輕施加於在軸承收納部71收納的上滾動軸承41和下滾動軸承42的 負載，並且軸承收納部71的剛性上升而能夠牢固地保持上滾動軸承41和下滾動軸承42。 因此，能夠大幅度地減少伴隨著軸承收納部71的旋轉的擺動或振動，而馬達1能夠進行擺 動或振動少的平穩的旋轉，所以能夠提供噪音或振動少的懸吊式電扇。此外，從軸承收納部71的上開口部76嵌入上滾動軸承41，從下開口部77嵌入下 滾動軸承42，因此與從同一方向嵌入上下滾動軸承的組裝方法相比，能夠提高尺寸精度而 組裝。而且，上滾動軸承41和下滾動軸承42與中空軸5的嵌合作為過盈配合，因此能夠削減在內圈側在上下方向用於保持一定距離的部件(墊圈)。中空軸5由上部的導入部51和下部的嵌入部52構成，導入部51的外形構成為比 嵌入部52的外形小。使該導入部51的外徑尺寸與上滾動軸承41和下滾動軸承42的內徑成為間隙配 合的尺寸關係。而且，在通過衝壓作業的1個工序能夠將下滾動軸承42和與轉子7 —體地 設置的軸承收納部71以及上彈性體81和上滾動軸承安裝到壓接固定於定子6的中空軸5。 由此，不需要多個作業的衝壓工序，能夠實現工時削減，並且能夠緩和組裝時的對於滾動軸 承的破壞。進而，將收納上滾動軸承41的圓筒狀的軸承收納部71的上端與上滾動軸承41的 上端調整為同一高度而構成。由此，能夠目視確認上滾動軸承41與上彈性體81 —起正確 地收納於軸承收納部71。而且，能夠以軸承收納部71的上端作為基準面進行衝壓作業，因 此能夠實現組裝工作的簡易化和組裝品質的提升。此外，軸承收納部在與底座部相同的高度位置的外周側具有支點。而且，將從軸承 收納部71呈放射狀地設置的轉子支承部72的支點74設置於軸承收納部71的底座部73 的相反側，因此將從軸承收納部71延伸設置的支點74對準底座部73的裡面，由此能夠使 轉子成為以上滾動軸承41和下滾動軸承42的大致中央為中心的旋轉體。即，能夠成為以 上滾動軸承41和下滾動軸承42夾有的中空軸5的擺動最少的地點為中心的旋轉體，較難 受到運轉馬達1時的擺動或振動的影響，能夠成為均勻地保持定子6和轉子7的間隔的構 造，而能夠降低電機的噪音。此外，轉子支承部72從軸承收納部71在水平方向延伸設置，因此，能夠成為以軸 承收納部71為中心，轉子支承部72在水平方向延伸的旋轉體。由此，在剖面形狀下，轉子 支承部72與底座部73位於同一直線上，而能夠形成為壓鑄的金屬模製作時容易保持精度 的簡單的形狀，而且，也能夠形成為作為壓鑄部件在尺寸管理中能夠容易地檢查的形狀。圖6是表示本實施方式的懸吊式電扇的另一馬達的剖視圖。底座部73和下滾動 軸承42之間插入下彈性體82而構成，除此之外，與圖2所示結構相同。該結構中，通過底座部73直接傳遞給下滾動軸承42的衝擊或葉片2的微小振動 不傳遞給中空軸，並且能夠保護下滾動軸承42不損傷。作為該下彈性體82，波形墊圈較適 合。通過該結構，能夠較小地設定底座部73和上滾動軸承41以及下滾動軸承42之間的間 隙，因此能夠對馬達1的小型化、薄型化作出貢獻。圖7是表示本實施方式的懸吊式電扇的另一馬達的局部剖視圖。將檢測定子繞組61溫度的溫度過升保護裝置63配置於定子6的定子繞組61的 下表面而構成。該結構中，能夠使來自於定子繞組61和溫度過升保護裝置63的內部配線64不通 過中空軸5而以本來的狀態連接於本體迴路，因此，也不會圍上配線，使檢出數據中不產生 誤差而能夠保證檢測溫度的測定精度。進而，能夠改善組裝工作而實現工時削減，而且，貫 通中空軸5時也不會與邊緣等相接觸而損傷內部配線64，能夠安全地連接。圖8是表示本實施方式的懸吊式電扇的另一馬達的剖視圖。如該圖所示，將控制 馬達1的迴路基板65設置於基板保持件66，將基板保持件66直接安裝於定子6的下表面。 將迴路基板65或基板保持件66配置於水平方向，將以水平為基準的水平檢測器67設置於迴路基板65或基板保持件66而構成。通過該結構能夠提供水平檢測器67檢測由某些原因引起的馬達1的異常運轉或 地震發生時的振動而安全地停止馬達1的運轉的懸吊式電扇。再者，通過附加振動傳感器、 旋轉數傳感器，該水平檢測器67能夠進一步提高安全性。圖9是表示本實施方式的懸吊式電扇的另一馬達的剖視圖。該圖中，定子6的下 表面具有照明安裝部68，構成為能夠接近轉子7的正下方而將照明器具安裝於照明安裝部 68。通過該結構，設置重量較重的照明器具時，懸掛強度能夠確保，並且，也能夠維持水平度 地安裝。因此，能夠接近轉子7的正下方而安裝照明器具，能夠用通常使用的大口徑進行薄 型的照明器具的設置。圖10是表示本實施方式的懸吊式電扇的另一馬達的剖視圖。該圖中，將能夠安裝 照明器具的鉤掛接線盒69設置於定子6的下表面而構成。通過該結構，能夠設置可直接安裝於市售的鉤掛接線盒69的照明器具，並且照明 器具的安裝時的施工性的提高和增加照明器具的變化成為可能。(實施方式2)圖11及圖12是表示本發明的實施方式2的懸吊式電扇的懸架機構的部分的剖視 圖，圖13是其主要部分放大圖。懸架機構3構成為通過連結螺栓20連結於馬達1的中空 軸5的管子31 ；操作安全開關15的操作杆35 ；用於將管子31懸掛於頂棚4的懸掛器34。 中空軸5和管子31分別具有貫通孔17，通過連結螺栓20連結，其詳細情況在下面敘述。在馬達1的上部具有馬達罩11，其上表面設置有開口部12。安全開關15固定於 馬達罩11內的中空軸5側。用於操作該安全開關15的操作杆35由固定部36和從該固定 部36向斜下方延伸設置的腕部37構成。固定部36固定於管子31，腕部37貫通開口部12 而操作安全開關15。安全開關15具有操作按鈕15A，該操作按鈕15A配置為位於開口部12的下方。如 上所述，操作杆35的腕部37操作該操作按鈕15A。安全開關15具有總是打開的接點，通過 腕部37壓下操作按鈕15A而將該接點設置為閉合狀態。以通過該接點向馬達1通電的方 式形成迴路結構。因此，通常使用時，安全開關的接點通過操作杆35以閉合的狀態與商用 電源相連接，從而馬達1能夠運轉。此外，將一端固定於頂棚4的防止落下用的安全金屬線39，以及設置於安全金屬 線39的另一端的金屬線固定部固定於位於操作杆35的內側的中空軸5的外周面。設置於 中空軸5側的安全開關15和操作杆35以及中空軸5和管子31的連接部分等整體由罩32
覆蓋構成。圖14是表示本發明的實施方式2的懸吊式電扇的馬達罩11的開口部12和安全 開關15的關係的俯視圖。從該圖明確可知，開口部12以中空軸5為中心，在操作杆35的 腕部37的移動的圓周方向延伸設置有開口範圍。圖15是表示本發明的實施方式2的懸吊式電扇的連接螺栓20和管子31的關係 的剖視圖，圖16是其主視圖。連接螺栓20具有頭部21和螺紋部22，該頭部21的螺紋部 22側的剖面沿管子31的外表面形成為圓弧形狀。而且，從相對於管子31而與螺紋部22相 反的方向的螺紋部相反側觀察頭部21的形狀為橢圓形。連接螺栓20通過平墊圈沈和彈簧墊圈27螺合螺母25而設置，為了不使螺母25脫落，在螺紋部22形成銷插入孔觀，插入銷(未圖示)而設計構成。通過該結構，將中空軸5的端部插入管子31的端部，使連接螺栓20貫通並螺合螺 母25而緊固於各自的貫通孔17時，以設置於連接螺栓20的頭部21的圓弧形狀沿管子31 的外周面的方式卡合。由此，不需要連接螺栓20的頭部21的支承，扳手等的緊固工具的使 用僅在螺母25側，能夠提高頂棚附近的高處的施工性。此外，連接螺栓20的頭部21的圓 弧形狀緊貼固定於管子31的外周面，因此能夠可靠地進行連接螺栓20的止轉或防松，能夠 提高安全性。接下來，對某些異常時的安全動作進行說明。連接中空軸5和管子31的連接螺栓 20的緊固力不充分時，在反覆進行懸吊式電扇的運轉停止的過程中經過長年變化在連接部 產生鬆動。中空軸5和管子31的貫通孔17由於磨耗而孔徑擴大。此時，對應於中空軸5 和管子31的相對的轉動範圍的增加，操作杆35的腕部37移動而打開安全開關15的接點。 由此，能夠停止馬達1的通電，因此能夠立即自動地迴避不安全狀態。再者，即使再次接通 電源也不能成為開啟狀態，因此能夠將本體的懸掛不是正常狀態的情況通知給使用者。此外，將形成於馬達罩11的上表面的開口部12在以馬達1的中空軸5為中心操 作杆35的移動的圓周方向上延伸設置開口範圍。由此，當貫通孔17的孔徑由於長年變化 而磨耗擴大時，中空軸5相對於管子31的相對轉動範圍增加，操作杆35也向開口部12內 移動，但是操作杆35以管子31為中心沿圓周方向轉動，因此開口部12也沿圓周方向擴大 開口範圍，由此能夠形成對應於操作杆35的移動範圍的形狀。因此，接近危險狀態時能夠 可靠地操作安全開關15而停止向馬達1通電。此外，使安全開關15的操作按鈕15A的上端部位於比馬達罩11的開口部12的上 表面靠下方，因此操作杆35移動而安全開關15成為打開狀態時，用手指等勉強地壓下操作 按鈕15A變得困難。因此，馬達1停止後，故意地使操作按鈕15A不能被操作，而能夠防止 中空軸5和管子31的連接在不安全的狀態下被再使用的情況。此外，將安全金屬線39的金屬線固定部固定於位於操作杆35的內側的中空軸5 的外周面，所以該金屬線固定部只要不卸下操作杆35就不能簡單地取下。因此在工廠出貨 時，由於該金屬線固定部固定於操作杆35的腕部37的內側，設置本體時不能簡單地取下， 而能夠促進對於施工者的使用安全金屬線39的設置工作。本發明所涉及的懸吊式電扇是，實現噪音或振動小的馬達，並且迴避落下的危險 性或異常振動，實現施工性的提高的懸吊式電扇，適合於向工廠、事務所、賓館、家庭等的設置。
權利要求
1.一種懸吊式風扇的安全裝置，其中，具有 使在水平方向上設置的多個葉片旋轉的馬達； 向所述馬達的上部突出的中空軸；用於與所述中空軸的上端連接而懸掛於頂棚的管子；經由分別設於所述管子和所述中空軸的貫通孔而將該管子和該中空軸連接的連接螺栓；設置在所述中空軸側的安全開關； 用於關閉所述安全開關的接點而設於所述管子的操作杆，在所述貫通孔的孔徑磨損擴大的情況下，對應於所述管子和所述中空軸的相對的轉動 範圍的增加，所述操作杆移動而能夠打開所述安全開關的接點。
2.如權利要求1所述的旋吊式風扇的安全裝置，其中，具有 設於所述馬達的上部的馬達罩；設於所述馬達罩內的所述安全開關； 所述安全開關的操作按鈕； 形成在所述馬達罩的上表面的開口部，所述操作杆貫通所述開口部而能夠操作所述安全開關的所述操作按鈕。
3.如權利要求2所述的旋吊式風扇的安全裝置，其中，形成於所述馬達罩的上表面的所述開口部在所述操作杆以所述馬達的所述中空軸為 中心移動的圓周方向上延伸設置開口範圍。
4.如權利要求2所述的旋吊式風扇的安全裝置，其中，所述安全開關的所述操作按鈕的上端部位於比所述馬達罩的所述開口部的上表面靠 下方。
5.如權利要求1所述的旋吊式風扇的安全裝置，其中，還設有使所述操作杆固定於所述管子的固定部、從所述固定部向斜下方延伸設置的 腕部，所述腕部形成為能夠打開所述安全開關的接點。
6.如權利要求1或5所述的旋吊式風扇的安全裝置，其中，還具有一端固定於所述頂棚的防止落下用的安全金屬線、設置於所述安全金屬線的 另一端的金屬線固定部，所述金屬線固定部固定在位於所述操作杆的內側的所述中空軸的面上。
7.如權利要求1所述的旋吊式風扇的安全裝置，其中，所述連接螺栓的頭部的下表面形狀形成為，剖面沿著所述管子的外表面為圓弧形狀的 曲面。
全文摘要
本發明提供一種懸吊式風扇的安全裝置，其具有使在水平方向上設置的多個葉片旋轉的馬達；向所述馬達的上部突出的中空軸；用於與所述中空軸的上端連接而懸掛於頂棚的管子；經由分別設於所述管子和所述中空軸的貫通孔而將該管子和該中空軸連接的連接螺栓；設置在所述中空軸側的安全開關；用於關閉所述安全開關的接點而設於所述管子的操作杆，在所述貫通孔的孔徑磨損擴大的情況下，對應於所述管子和所述中空軸的相對的轉動範圍的增加，所述操作杆移動而能夠打開所述安全開關的接點。
文檔編號F04D27/00GK102062112SQ20111003105
公開日2011年5月18日 申請日期2007年9月26日 優先權日2006年11月13日
發明者吉川宏, 山本公伸, 巖元清彥, 川津哲治, 谷村嘉樹 申請人:松下電器產業株式會社