(57)【要約】【課題】モータの始動が行い易く、かつ、騒音などが発生せず取り付けも容易な回転部材の取り付け構造を提供する。【解決手段】回転軸１０と羽根車１２の中心にあるボス２０とコイルバネ１４とワッシャー１６とブラケット１８とから構成され、ボス２０の内部の中心には第１ボス孔２４と第２ボス孔３２が設けられ、第１ボス孔２４の有底部２６には挿入孔２８が設けられ、コイルバネ１４の一端部３６がこの挿入孔２８に挿入され、コイルバネ１４の外周部にワッシャー１６が取り付けられ、コイルバネ１４に回転軸１０が挿通され、ブラケット１８が第２ボス孔３２に嵌合固定されている。【選択図】      図２
2005048911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転軸に羽根車、プロペラ、ファンなどの回転部材を取り付ける構造において、
前記回転部材の中心にある円筒状のボスと、金属線を螺旋状に巻回したコイルバネと、円筒状のブラケットとから構成され、
前記ボスの内部の中心には、有底部を有し、かつ、前記コイルバネの巻回部分より大きい内径の第１ボス孔が設けられ、前記第１ボス孔より内径が大きい第２ボス孔が前記第１ボス孔に対して段部を介して連続して設けられ、
前記有底部に挿入孔が設けられ、
前記コイルバネを構成する金属線の一端部が巻回部分から軸方向に突出し、その他端部が前記巻回部分から外周方向へ突出し、
前記コイルバネの巻回部分の内周部に前記回転軸が挿通され、
前記コイルバネが前記第１ボス孔に挿入されると共に、前記コイルバネの一端部が前記挿入孔に挿入され、
前記ブラケットに前記回転軸が挿通され、
前記ブラケットが前記第２ボス孔に嵌合固定される
ことを特徴とする回転部材の取り付け構造。
【請求項２】
前記ブラケットに扇状の切欠き部が設けられ、
前記切欠き部に前記コイルバネの他端部が配されている
ことを特徴とする請求項１記載の回転部材の取り付け構造。
【請求項３】
前記扇状の切欠き部の中心に前記コイルバネの前記他端部が配されている
ことを特徴とする請求項４記載の回転部材の取り付け構造。
【請求項４】
前記コイルバネの巻回部分の外周部に円環状のワッシャーが嵌められ、
前記ワッシャーが前記段部に配されている
ことを特徴とする請求項１記載の回転部材の取り付け構造。
【請求項５】
前記モータが、同期モータである
ことを特徴とする請求項１記載の回転部材の取り付け構造。
【請求項６】
前記モータが、洗濯機、食器洗い器用のポンプ、または、ブロワの駆動源である
ことを特徴とする請求項１記載の回転部材の取り付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同期モータなどのモータの回転軸に羽根車、プロペラ、ファンなどの回転部材を取り付ける構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
洗濯機などのポンプにおいては、構造が簡単でそのコストが安い同期モータがよく使用されている。
【０００３】
この同期モータは、始動トルクが小さいため、その始動時に回転軸における回転角の遊びを設ける必要がある。
【０００４】
そのために、回転方向に遊びを有するカップリング部材がポンプの羽根車に用いられている発明が提案されている（特許文献１）。
【０００５】
このカップリング部材の構造であると、遊びによるガタツキを押さえるために、Ｏリングなどの摩擦でブレーキを掛けている。
【特許文献１】ＥＰ０４８１４１０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記構成のカップリング部材を有する回転部材の取り付け構造であると、Ｏリングなどの摩擦によるブレーキ力が大きくなると始動がしなくなるという問題点がある。
【０００７】
一方、この摩擦力が小さいとガタツキによって、カップリングの歯が微震動により衝突し合い、騒音を発生したりカップリング部材の内周側に設けられている歯が破損したりするという問題点がある。
【０００８】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、モータの始動が行い易く、かつ、騒音などが発生せず取り付けも容易な回転部材の取り付け構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、モータの回転軸に羽根車、プロペラ、ファンなどの回転部材を取り付ける構造において、前記回転部材の中心にある円筒状のボスと、金属線を螺旋状に巻回したコイルバネと、円筒状のブラケットとから構成され、前記ボスの内部の中心には、有底部を有し、かつ、前記コイルバネの巻回部分より大きい内径の第１ボス孔が設けられ、前記第１ボス孔より内径が大きい第２ボス孔が前記第１ボス孔に対して段部を介して連続して設けられ、前記有底部に挿入孔が設けられ、前記コイルバネを構成する金属線の一端部が巻回部分から軸方向に突出し、その他端部が前記巻回部分から外周方向へ突出し、前記コイルバネの巻回部分の内周部に前記回転軸が挿通され、前記コイルバネが前記第１ボス孔に挿入されると共に、前記コイルバネの一端部が前記挿入孔に挿入され、前記ブラケットに前記回転軸が挿通され、前記ブラケットが前記第２ボス孔に嵌合固定されることを特徴とする回転部材の取り付け構造である。
【００１０】
請求項２に係る発明は、前記ブラケットに扇状の切欠き部が設けられ、前記切欠き部に前記コイルバネの他端部が配されていることを特徴とする請求項１記載の回転部材の取り付け構造である。
【００１１】
請求項３に係る発明は、前記扇状の切欠き部の中心に前記コイルバネの前記他端部が配されていることを特徴とする請求項４記載の回転部材の取り付け構造である。
【００１２】
請求項３に係る発明は、前記モータが、同期モータであることを特徴とする請求項２記載の回転部材の取り付け構造である。
【００１３】
請求項４に係る発明は、前記コイルバネの巻回部分の外周部に円環状のワッシャーが嵌められ、前記ワッシャーが前記段部に配されていることを特徴とする請求項１記載の回転部材の取り付け構造である。
【００１４】
請求項６に係る発明は、前記モータが、洗濯機、食器洗い器用のポンプ、または、ブロワの駆動源であることを特徴とする請求項１記載の回転部材の取り付け構造である。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明の回転部材の取り付け構造であると、モータの回転軸が回転し始めるとコイルバネも同時に回転する。このときに、コイルバネの一端部は挿入孔に挿入され固定されているが、コイルバネの他端部は自由な状態であるため、モータの始動時におけるトルクが弱い場合であっても、コイルバネの弾性力により回転軸のみが半回転近く回転し、回転部材は回転軸と共に回転しない。すなわち、回転軸の始動時における半回転分の回転量はコイルバネの弾性力により吸収され、小さい始動トルクであっても回転軸が回転し始める。そして、回転軸が所定回転量以上回転し、トルクが強くなると回転軸と共にコイルバネも回転し、ボスも回転する。
【００１６】
これにより、請求項１に係る発明であると、始動時には、回転軸のみが回転して弱いトルクであってもモータの始動を行うことができる。
【００１７】
請求項２に係る回転部材の取り付け構造であると、ブラケットの切欠き部にコイルバネの他端部が配されており、回転軸がどちらの方向に回転して始動を始めても、扇状の切欠きの分だけ余裕があるため、弱いトルクで始動を行うことができる。
【００１８】
特に、請求項３に係る発明のように、扇状の切欠き部の中心にコイルバネの他端部が配されている場合にはどちらの方向に回転しても余裕があり、また、コイルバネの他端部が切欠き部の壁面に触れて騒音が発生することもない。
【００１９】
請求項４に係る発明の回転部材を取り付ける構造においては、コイルバネの緩み方向に回転力が働いても、緩まないようにワッシャーによってコイルバネが回転軸に押し付けられているので、コイルバネが緩むことがない。
【００２０】
請求項５に係る発明の回転部材を取り付ける構造であると、モータが同期モータの場合には始動トルクが小さいため、本発明を適用するのが好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態の回転部材の取り付け構造について説明する。
【００２２】
本実施形態は、同期モータの回転軸１０にポンプの羽根車１２を取り付ける構造である。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態の取り付け構造における部品としては、回転軸１０、羽根車１２以外に、コイルバネ１４、ワッシャー１６、ブラケット１８がある。
【００２４】
まず、羽根車１２の構造について説明する。
【００２５】
羽根車１２は、その中心にある円筒状のボス２０から４枚の羽根２２が突出している。
【００２６】
ボス２０の中心には第１ボス孔２４が設けられている。この第１ボス孔２４の内径は、コイルバネ１４の外径よりも大きく、かつ、有底部２６が設けられている。また、この有底部２６には軸方向に沿って挿入孔２８が設けられている。
【００２７】
この第１ボス孔２４に対して段部３０を介して、第２ボス孔３２が設けられている。この第２ボス孔３２は第１ボス孔２４より大きな径を有しており、周壁の中央部にリング状の溝３４が設けられている。
【００２８】
次に、コイルバネ１４について説明する。
【００２９】
コイルバネ１４は、金属線を螺旋状に巻回して巻回部３８が形成され、その金属線の一端部３６が巻回部３８から軸方向に突出している。また、その金属線の他端部４０は巻回部３８から外周方向に突出している。このコイルバネ１４の軸方向の長さは、図２に示すように、第１ボス孔２４と第２ボス孔３２の軸方向の合計した長さよりも若干短く形成されている。
【００３０】
ワッシャー１６は、金属製の円環状であり、その内周部にコイルバネ１４が圧入可能となっている。
【００３１】
ブラケット１８は、円筒状であり、その内周部にコイルバネ１４と回転軸１０とが挿通される。
【００３２】
ブラケット１８は前記したように円管形であるが、その上面の一部が扇状に切欠かれ切欠き部４２が形成されている。この切欠き部４２の大きさは、中心方向からの角度にして図３に示すように９０°である。
【００３３】
ブラケット１８の外周部には外周方向に沿って突条４４が設けられている。
【００３４】
（２）羽根車１２と回転軸１０の取り付け方法
次に、回転軸１０と羽根車１２の取り付け方法について説明する。
【００３５】
第１に、回転軸１０をブラケット１８の内周部分に挿通する。
【００３６】
第２に、その挿通した回転軸１０の先端部分をコイルバネ１４に挿通する。
【００３７】
第３に、回転軸１０を挿通しているコイルバネ１４の外周にワッシャー１６を嵌め込む。
【００３８】
第４に、ワッシャー１６と回転軸１０を取り付けたコイルバネ１４を羽根車１２のボス２０の第１ボス孔２４に挿入すると共に、コイルバネ１４の一端部３６を挿入孔２８に挿入して固定する。
【００３９】
第５に、ブラケット１８の切欠き部４２の中央部分にコイルバネ１４の他端部４０が位置するように配する（図３参照）。
【００４０】
第６に、このように他端部４０を配したブラケット１８を第２ボス孔３２に挿入して固定する。この固定はブラケット１８の突条４４が、第２ボス孔３２の溝３４に嵌合されることにより実現される。
【００４１】
以上により、羽根車１２と回転軸１０の固定が終了する。
【００４２】
（３）羽根車１２の回転状態
上記構成の羽根車１２の回転状態について説明する。
【００４３】
同期モータが始動し、回転軸１０が回転し始めるとコイルバネ１４も回転する。しかしながら、始動トルクが小さいため、コイルバネ１４の弾性力によってその回転移動が吸収され、半回転程度は回転軸１０のみが自由な状態で回転する状態となる。従って、始動トルクが弱くても同期モータの始動を行うことができる。
【００４４】
そして、回転軸１０が半回転以上して始動トルクが強くなるとコイルバネ１４自身が回転を始め、コイルバネ１４が回転するとその一端部３６が挿入されているボス２０も回転し羽根車１２が回転する。
【００４５】
すなわち、始動時においては回転軸１０のみが回転しコイルバネ１４はその回転移動を弾性力によって吸収してコイルバネ１４自身が回転しない。そして、半回転以上になるとコイルバネ１４も回転をし始め回転軸１０と共に羽根車１２も回転する。
【００４６】
この場合に回転軸１０がどちらの方向に回転してもコイルバネ１４でその半回転移動分の移動は吸収することができる。
【００４７】
その上、コイルバネ１４の他端部４０は切欠き部４２の中央部分に配置されているため（図３参照）、回転軸１０がどちらの方向に回転しても切欠き部４２の壁４３，４３との間には余裕があるため、コイルバネ１４の他端部４０がその壁面に当接して騒音を発生させることがない。
【００４８】
なお、回転軸１０は、コイルバネ１４にきつく挿入されており回転しても脱落することがない。
【００４９】
さらに、コイルバネ１４の緩み方向に回転軸１０が回転しても、ワッシャー１６でコイルバネ１４を回転軸に押し付けられているため、コイルバネ１４が緩むことがない。
【００５０】
コイルバネ１４の強さを下記の（１）式を満足するように、同期モータの同期周波数ｆ、または、その整数倍に合わせると始動力が共振現象により増強される。
【００５１】
ｆ＝（ｋ／Ｉ）１／２  ／２π  ・・・（１）
ただし、同期周波数ｆは、５０、６０、１００、１２０Ｈｚである。ｋはバネ定数であり、Ｉは同期モータの回転子の慣性モーメントである。
【００５２】
そのために、設計時に（１）式を用いて同期周波数とコイルバネ１４の強さを合わせればよい。
【００５３】
（第２の実施形態）
上記実施形態ではブラケット１８に切欠き部４２を設けたが、この切欠き部４２を設けずに、コイルバネ１４をフリーな状態に配置してもよい。
【００５４】
（変更例）
上記各実施形態は本発明の一例であって、本発明の主旨を逸脱しない限り種々の変更を行うことができる。
【００５５】
例えば、上記実施形態では羽根車で説明したが、プロペラ、ファンなどの回転部材に適用してもよい。
【００５６】
また、モータとしては同期モータを用いたが、これ以外の誘導電動機などのモータであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の回転部材の取り付け構造としては、洗濯機、食器洗い器用のポンプやブロワの駆動源として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施形態の分解斜視図である。
【図２】羽根車と回転軸とワッシャーとブラケットを取り付けた状態の縦断面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  回転軸
１２  羽根車
１４  コイルバネ
１６  ワッシャー
１８  ブラケット
２０  ボス
２２  羽根
２４  第１ボス孔
２６  有底部
２８  挿入孔
３０  段部
３２  第２ボス孔
３４  溝
３６  一端部
３８  巻回部
４０  他端部
４２  切欠き部
４４  突条
【図１】
2005048911.tif 000003
【図２】
2005048911.tif 000004
【図３】
2005048911.tif 000005