特許 7541779 回転器具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-21

(45)【発行日】2024-08-29

(54)【発明の名称】回転器具

(51)【国際特許分類】

   F16C 17/08 20060101AFI20240822BHJP

   F16C 11/04 20060101ALI20240822BHJP

   F04D 25/08 20060101ALI20240822BHJP

【ＦＩ】

F16C17/08

F16C11/04

F04D25/08 306F

F04D25/08 302E

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2023208767

(22)【出願日】2023-12-11

【審査請求日】2023-12-11

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】523365550

【氏名又は名称】株式会社ゲットクリーンエナジー

(74)【代理人】

【識別番号】100100918

【弁理士】

【氏名又は名称】大橋 公治

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 豊道

【審査官】松江川 宗

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－３４１９０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５９－１３８３８３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】登録実用新案第３０６７３２０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０５Ｄ １／００

－ ９／００

Ｆ０４Ｄ ２５／０８

Ｆ１６Ｃ １７／０４

Ｆ１６Ｃ １７／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の部品と、前記第１の部品の上側に在って、前記第１の部品に対して相対的に回転可能な第２の部品とを有し、前記第２の部品の面に結合された被回転体の前記第１の部品に対する回転を可能にする回転器具であって、
前記被回転体が結合された前記第２の部品の面は、前記第２の部品の、前記第１の部品が存在する側の反対側にあり、
前記第２の部品は、下端に開口する開口部、及び、前記開口部に連なる、該開口部より広い面積の空間部分を備える凹部と、前記凹部の中心位置から前記開口部を突き抜けて下方に伸びる円柱部分とを有し、
前記第１の部品は、前記第２の部品の前記円柱部分を受け入れる孔部と、前記凹部の前記空間部分に挿入される凹部挿入部とを有し、
前記第２の部品の前記円柱部分の先端に設けられた円錐形状部分の先が、前記第１の部品の前記孔部の底面に、直接又は軸受を介して接触し、
前記第２の部品の前記凹部と、前記第１の部品の前記凹部挿入部との係合により前記円柱部分の重力方向からのズレが規制されている、回転器具。

【請求項2】

請求項１に記載の回転器具であって、
前記第１の部品、及び、前記第２の部品が金属で成形されている回転器具。

【請求項3】

請求項２に記載の回転器具であって、
前記第２の部品の前記円錐形状部分が潤滑油に囲まれている回転器具。

【請求項4】

請求項１に記載の回転器具であって、
前記第１の部品、及び、前記第２の部品が合成樹脂で成形されている回転器具。

【請求項5】

請求項４に記載の回転器具であって、
前記第２の部品の前記円錐形状部分が金属で覆われている回転器具。

【請求項6】

請求項１に記載の回転器具であって、
前記第１の部品の、前記第２の部品の前記円錐形状部分を囲む部位に、外界と連通する複数の通気孔が設けられている回転器具。

【請求項7】

請求項１に記載の回転器具であって、
前記軸受は、中心に配置された一個の小径の球状転動体と、前記球状転動体の周囲に配置された、前記球状転動体よりも径が大きい複数の球状転動体とを備える回転器具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被回転体の回転を支援する回転器具に関する。

【背景技術】

【0002】

回転する部材は、自動車、おもちゃ、電気製品等、多くの製品に含まれている。
例えば、下記特許文献１には、図８に示すように、羽根車３が回転して、水平方向に３６０度送風できる扇風機１が記載されている。この扇風機１は、スタンド２の内部に、電動機と、その回転力を羽根車３に伝える回転軸とが収納されている。羽根車３は、金網で作られてガード部４で覆われている。

【0003】

回転する部材と固定部材との、接触荷重が加わる箇所での接触面積が大きい場合は、回転部材の回転効率が低下する。また、回転に伴って、回転軸の回転中心や回転角度にズレが生じる場合は、回転軸の揺れが発生して、静粛性が損なわれたり、回転効率が悪化したりすることが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１３－１２７２１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、回転する部材と接続して、その部材の回転機構として効率的な回転を実現する回転器具を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、第１の部品と、前記第１の部品の上側に在って、前記第１の部品に対して相対的に回転する第２の部品とを有し、前記第２の部品の面に結合された被回転体が、前記第１の部品に対して回転できるようにする回転器具である。そして、前記被回転体が結合された前記第２の部品の面は、前記第２の部品の、前記第１の部品が存在する側の反対側にあり、前記第２の部品は、下端に開口する開口部、及び、前記開口部に連なる、該開口部より広い面積の空間部分を備える凹部と、前記凹部の中心位置から前記開口部を突き抜けて下方に伸びる円柱部分とを有し、前記第１の部品は、前記第２の部品の前記円柱部分を受け入れる孔部と、前記凹部の前記空間部分に挿入される凹部挿入部とを有している。また、前記第２の部品の前記円柱部分の先端に設けられた円錐形状部分の先が、前記第１の部品の前記孔部の底面に、直接または軸受を介して接触し、前記第２の部品の前記凹部と、前記第１の部品の前記凹部挿入部との係合により前記円柱部分の重力方向からのズレが規制されている。

【0007】

この回転器具では、被回転体の重量を、第１の部品の孔部底面に接触する第２の部品の円柱部分の先端で支えているが、この先端には円錐形状が形成されているため、第１の部品の孔部底面との接触面積が小さい。そのため、高い回転効率が維持できる。また、第２の部品の凹部と、第１の部品の凹部挿入部との係合により、円柱部分の揺れの発生が抑えられるため、円柱部分先端の円錐形状と第１の部品の孔部底面との接触位置がズレたり、円柱部分が傾いたりする事態が防止できる。

【0008】

また、この回転器具は、前記第１の部品、及び、前記第２の部品が金属で成形される。

【0009】

また、金属で成型された前記第２の部品の前記円錐形状部分を潤滑油で囲むようにしても良い。
そうすることで、第２の部品の円錐形状部分と、第１の部品の孔部底面との摩擦を減らし、摩耗を防ぎ、摩擦熱の発生を抑えることができる。

【0010】

また、この回転器具は、前記第１の部品、及び、前記第２の部品が合成樹脂で成形されても良い。

【0011】

また、この場合、合成樹脂で成形された前記第２の部品の前記円錐形状部分を金属で覆っても良い。

【0012】

また、前記第１の部品における、前記第２の部品の前記円錐形状部分を囲む部位に、外界と連通する複数の通気孔を設けても良い。
そうすることで、第２の部品の円錐形状部分と、第１の部品の孔部底面との間に発生する摩擦熱を、この通気孔から逃がすことができる。

【0013】

また、前記第１の部品の前記孔部の底面に設置する軸受は、中心に配置された一個の小径の球状転動体と、前記球状転動体の周囲に配置された、前記球状転動体よりも径が大きい複数の球状転動体とを備えている。
第２の部品の円柱部分が回転するとき、軸受の小径の球状転動体は、第２の部品の円柱部分の先端（円錐形状部分の中心位置）に当接して転動し、複数の大径の球状転動体は、円錐形状部分の斜面に当接して転動する。このように、軸受の小径の球状転動体及び大径の球状転動体の全てが一斉に転動するため、回転時の摩擦が減少し、滑らかな回転が可能になる。

【発明の効果】

【0014】

本発明の回転器具は、回転する部材を支持して、その部材の効率的な回転を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の回転器具を扇風機に用いた状態を示す図。

【図2】（ａ）図１の回転器具の構造を示す断面図、（ｂ－１）回転器具の回転側部品の斜視図、（ｂ－２）回転側部品の断面図、（ｃ－１）回転器具の固定側部品の斜視図、（ｃ－２）固定側部品の断面図。

【図3】回転側部品と固定側部品との組合せ方の一例を示す図。

【図4】本発明の回転器具の第１変形例を示す図。

【図5】本発明の回転器具の第２変形例を示す図。

【図6】本発明の回転器具の第３変形例を示す図。

【図7】本発明の回転器具の第４変形例を示す図。

【図8】従来例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明する。

【0017】

図１は、実施例における回転器具１０を扇風機１に用いた状態を示している。
この扇風機１は、ガード部４で覆われた羽根車３が回転して、水平方向に３６０度送風できる構造を有している。この扇風機１の下方からは、羽根車３の回転軸５が突出しており、回転軸５の下端が、本発明の回転器具１０に結合されている。

【0018】

また、回転軸５には、傘歯車５１が固定され、この傘歯車５１が、モーター６０の回転軸６１に結合された傘歯車６２と歯合して、羽根車３の回転が行われる。

【0019】

回転器具１０は、図２（a）に示すように、回転側部品２０（特許請求の範囲で言う“第２の部品”）と、固定側部品３０（特許請求の範囲で言う“第１の部品”）とから成る。固定側部品３０は固定され、回転側部品２０は、固定側部品３０に対して回転可能である。

【0020】

図２（ｂ－１）（ｂ－２）に回転側部品２０を示し、図２（ｃ－１）（ｃ－２）に固定側部品３０を示している。
回転側部品２０は、下端に開口する開口部２１と、開口部２１に連なる空間部分２２とから成る凹部２３を有し、更に、この凹部２３の中心位置から開口部２１を突き抜けて下方に伸びる円柱部分２４を有している。円柱部分２４の先端には円錐形状部分２５が設けられている。
凹部２３の空間部分２２は、開口部２１よりも広い面積を有している。

【0021】

一方、回転金具１０の固定側部品３０は、回転側部品２０の円柱部分２４を受け入れる孔部３１と、回転側部品２０の凹部２３の空間部分２２に挿入される凹部挿入部３２とを有している。

【0022】

回転器具１０の固定側部品３０と、回転側部品２０とを組合わせたとき、図２（ａ）に示すように、回転側部品２０の円柱部分２４の先端に設けられた円錐形状部分２５の先が、固定側部品３０の孔部３１の底面に接触する。また、固定側部品３０の凹部挿入部３２が回転側部品２０の凹部２３の空間部分２２に入り込み、固定側部品３０に対する回転側部品２０の位置が規制される。

【0023】

なお、固定側部品３０及び回転側部品２０を図２（ａ）の状態に組合わせるためには、固定側部品３０及び回転側部品２０のそれぞれを複数の部品の結合体とすることが必要になる。

【0024】

図３には、その一例として、固定側部品３０を点線の位置で３０（１）と３０（２）とに分割し、回転側部品２０を点線の位置で２０（１）と２０（２）とに分割し、分割した各部品を矢印で示す位置に配置した後、固定側部品３０及び回転側部品２０のそれぞれを再結合して、図２（ａ）の状態を得る場合を示している。

【0025】

回転側部品２０の円柱部分２４に設けられた円錐形状部分２５の先端と、固定側部品３０の孔部３１の底面との接触抵抗は小さい。
そのため、回転器具１０の回転側部品２０に固定された扇風機１の回転軸５は、高い回転効率で回転することができ、高速での回転が可能になる。

【0026】

また、回転器具１０の回転側部品２０の凹部２３と、固定側部品３０の凹部挿入部３２とが係合して、回転側部品２０に固定された回転軸２４が重力方向からズレた状態で回転する事態を防いでいる。
そのため、扇風機１の回転軸５は、安定した状態で回転することが可能である。

【0027】

なお、回転器具１０の固定側部品３０及び回転側部品２０は、金属や合成樹脂等で成形することができる。

【0028】

また、回転器具１０の固定側部品３０及び回転側部品２０を金属で成形した場合は、図４に示すように、回転側部品２０の円柱部分２４の先端を潤滑油８０で囲むようにしても良い。
そうすることで、円柱部分２４先端の円錐形状部分２５と、固定側部品３０の孔部３１底面との摩擦を減らし、摩耗を防ぎ、摩擦熱の発生を抑えることができる。

【0029】

また、固定側部品３０及び回転側部品２０を合成樹脂で成形する場合は、図５に示すように、回転側部品２０の円柱部分２４先端の円錐形状部分２５に金属７１を被せて、この部分２５の機械的強度を補強するようにしても良い。

【0030】

また、図６に示すように、固定側部品３０の孔部３１の底面近傍（即ち、円柱部分２４先端の円錐形状部分２５を囲む部位）に、外界と連通する複数の通気孔３３を設け、円錐形状部分２５と、固定側部品３０の孔部底面との間に発生する摩擦熱を、この通気孔３３から逃がすようにしても良い。

【0031】

また、図７（ａ）（ｂ）に示すように、固定側部品３０の孔部３１の底面に軸受８１を配置して、回転側部品２０の円柱部分２４の先端を軸受８１で受けるようにしても良い。
この軸受８２は、図７（ｂ）示すように、円筒状の外輪８２の内側に、複数の大径の球状転動体８３が環状に配列され、その環の中心に小径の球状転動体８４が一個配置されている。

【0032】

この小径の球状転動体８４は、図７（ａ）に示すように、丸みを帯びた円柱部分２４の先端（円錐形状部分２５の中心位置）に当接し、複数の大径の球状転動体８３は、その中心位置の周囲に存在する円錐形状部分２５の斜面に当接する。

【0033】

このように、軸受８１により回転側部品２０の円柱部分２４の先端を受ける場合は、円柱部分２４が回転すると、軸受８１の小径の球状転動体８４及び大径の球状転動体８３の全てが一斉に回転するため、回転時の摩擦が減少し、滑らかな回転が可能になる。

【0034】

ここでは、回転器具１０を用いて扇風機１を回転させる例を示したが、本発明の回転器具１０は、各種回転部品の回転機構として使用することができる。

【産業上の利用可能性】

【0035】

本発明の回転器具は、各種産業分野において回転部品の回転機構として利用することができる。

【符号の説明】

【0036】

１ 扇風機
３ 羽根車
４ ガード部
５ 回転軸
１０ 回転器具
２０ 回転側部品
２１ 開口部
２２ 空間部分
２３ 凹部
２４ 円柱部分
２５ 円錐形状部分
３０ 固定側部品
３１ 孔部
３２ 凹部挿入部
３３ 通気孔
５１ 傘歯車
６０ モーター
６１ 回転軸
６２ 傘歯車
７１ 被覆金属
８０ 潤滑油
８１ 軸受
８２ 軸受外輪
８３ 大径の球状転動体
８４ 小径の球状転動体

【要約】

【課題】 回転する部材と接続して、その部材の効率的な回転を支援する回転器具を提供する。
【解決手段】 固定側部品３０と、固定側部品３０に対して相対的に回転する回転側部品２０とを有し、回転側部品２０に結合された被回転体が、固定側部品３０に対して回転できるようにする回転器具である。回転側部品２０は、下端に開口する開口部２１、及び、開口部に連なる凹部２２と、凹部２２の中心位置から伸びる円柱部分２４とを有し、固定側部品３０は、回転側部品２０の円柱部分２４を受け入れる孔部３１と、凹部２２に挿入される凹部挿入部３２とを有している。円柱部分２４先端の円錐形状部分２５の先が孔部３１の底面に接触し、回転側部品２０の凹部２２と、固定側部品３０の凹部挿入部３２との係合により円柱部分２４の重力方向からのズレが規制される。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】