JP2000356197A - 電動送風機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】羽根車の前面プレート５２、ブレード５４およ
び取付板５６を一体に形成して後面プレートとともに電
動機に組み付けることにより、加締用突起に起因する空
気抵抗および騒音を低減する。 【解決手段】 電動機により駆動する羽根車と、該羽根
車の外周に羽根車と同軸に形成した固定案内羽根と、前
記羽根車および固定案内羽根を覆うファンケーシングか
らなる電動送風機において、前記羽根車は、吸込口を有
する前面プレート、前記電動機の駆動軸を挿通する取付
孔を有する後面プレートを備え、前記前面プレートはそ
の後面プレートに対向する面に前面プレートと一体に形
成したブレード、および前記駆動軸を挿通する取付孔を
有し前記ブレードと一体に形成した取付板を備え、前記
前面プレートおよび後面プレートを重ね合わせて前記そ
れぞれの取付孔を通して前記駆動軸に取り付けたことを
特徴とする電動送風機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電動送風機にかか
り、特に空力性能を向上した羽根車を備えた電動送風機
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１８は従来の電動送風機に用いる羽根
車の分解斜視図である。図において、７０は羽根車、７
１は吸込口、７２は前面プレート、７２ａは前面プレー
トに形成した角穴、７３は後面プレート、７３ａは後面
プレートに形成した角穴、７４はブレード、７４ａはブ
レードに形成した加締用突起である。

【０００３】図に示すように、羽根車７０は、中央部に
吸込口７１を有する前面プレート７２と、この前面プレ
ート７２に対向するように配置した後面プレート７３
と、前面プレートおよび後面プレートの間に挟まれるよ
うに配置したブレード７４とにより構成する。前記ブレ
ード７４には複数の加締用突起７４ａを配置し、この突
起を前面プレートおよび後面プレートに形成した角孔７
２ａ、７３ａに挿入し、前面プレートおよび後面プレー
トより突出した部分を押し潰して加締めることにより、
ブレード７４を前面プレートおよび後面プレートに固定
する。なお、これらの構成部品はすべてアルミニウム合
金により形成している。このようにして組立てた羽根車
は、図示しない電動機の回転軸にネジにより固定する。
さらに羽根車の上方にはファンケーシングを配置して電
動送風機を構成する。

【０００４】ところで、電気掃除機に用いる電動送風機
は、近年、回転数を上昇して、電動送風機の効率向上お
よび小形化を図る傾向にある。

【０００５】従来の電動送風機の羽根車は、前述のよう
に前面プレートおよび後面プレートを加締て組み立てて
いる。このため、前面プレートおよび後面プレートの表
面にブレードの加締部分が突起として残留し、電動送風
機の回転数の上昇に伴い、この突起部分が空気抵抗とな
り効率が低下する。

【０００６】また、前記前記前面プレート、後面プレー
トおよびブレードをアルミ等の薄い金属板をプレス加工
して形成し、これらを組み立てて形成した羽根車は、ブ
レードと前面プレートおよび後面プレートの各当接面に
隙間を生じやすく、この隙間が羽根車の効率を低下させ
る原因となる。

【０００７】これらの問題に対する解決手段として、例
えば特開平１−３１０１９８号公報には加締用突起の端
部の角部を丸くして空気抵抗を低減する技術が、特開平
９−１２６１８５号には、塗装や接着材によって当接面
に形成された隙間をシールする技術が、また、特開昭５
２−１５３２１５号公報にはインペラ前面板およびイン
ペラ羽根を合成樹脂で一体形成し、一体形成した前面板
およびインペラ羽根をインペラ主板と組み合わせた羽根
車が開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記特開平１−３１０
１９８号公報に示される技術は、加締用突起の端部の角
部を丸くして空気抵抗を低減するが、前面プレートおよ
び後面プレートの表面には依然としてブレードの加締部
分が突起として残留しているため、この部分自体による
空気抵抗を零にすることはできない。

【０００９】また、前記特開平９−１２６１８５号に示
される技術は、塗装や接着作業が必要であり、製造コス
トが増加する。また使用する塗料および接着剤の耐熱性
や接着強度も十分ではない。

【００１０】また、電動送風機を高速運転する場合に
は、羽根車のアンバランスによる回転振動が増加するた
め、羽根車のバランス精度を向上させておくことが必用
である。

【００１１】従来のように、前面プレートおよび後面プ
レートの間に挟むようにブレードを配置し、該ブレード
を前記前面プレートおよび後面プレートに加締て羽根車
を組み立てる構成では、各部品自体の寸法誤差および取
付誤差が積算されて、組立後のバランス精度にはばらつ
きが多く、したがって修正量も大きくなる。さらに、加
締による組立は十分な強度が得られないため高速運転に
は限界がある。

【００１２】また、前記特開昭５２−１５３２１５号公
報に示される技術は、羽根車の高速運転が困難であり、
またインペラ羽根とインペラ主板の当接面の気密性が十
分得られない。

【００１３】本発明は前記問題点に鑑みてなされたもの
で、羽根車の空力性能を向上し、高速運転に適した羽根
車を提供する。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために次のような手段を採用した。

【００１５】電動機により駆動する羽根車と、該羽根車
の外周に羽根車と同軸に形成した固定案内羽根と、前記
羽根車および固定案内羽根を覆うファンケーシングから
なる電動送風機において、前記羽根車は、吸込口を有す
る前面プレート、前記電動機の駆動軸を挿通する取付孔
を有する後面プレートを備え、前記前面プレートは、そ
の後面プレートに対向する面に前面プレートと一体に形
成したブレードおよび前記駆動軸を挿通する取付孔を有
し前記ブレードと一体に形成した取付板を備え、前記前
面プレートおよび後面プレートを重ね合わせて前記それ
ぞれの取付孔を通して前記駆動軸に取り付けたことを特
徴とする。

【００１６】また、前記電動送風機において、前記取付
板の前記取付孔周辺部を肉厚に形成したことを特徴とす
る。

【００１７】また、前記電動送風機において、前記後面
プレートの前記取付孔周辺部を肉厚に形成したことを特
徴とする。

【００１８】また、前記電動送風機において、前記後面
プレートは前記ブレードの端面が嵌合する溝を備えたこ
とを特徴とする。

【００１９】また、前記電動送風機において、前記ブレ
ードの後面プレートに対向する端面は突条を備え、前記
後面プレートは前記ブレードよりも軟質の材料で形成し
たことを特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は本発明が適用できる電動送
風機を示す図である。図において、１は整流子電動機な
どを用いた電動送風機、２は電動機のハウジング、３は
ハウジング２に固定した固定子、４ａはハウジング２に
設けた軸受、４ｂはエンドブラケットに設けた軸受、５
は軸受４ａおよび４ｂによって保持される電動機の回転
軸、６は回転軸５に固定した回転子、７は回転軸５に固
定した整流子、８は整流子との電気接続を行うブラシ、
９はブラシ８を保持するホルダであり、ホルダ９はハウ
ジング２に固定する。１０はブラシ８を整流子７に押し
つけるためのバネ、１１はブラシ８と外部電極とを接続
するためにブラシ８と電気的に接続したリード線であ
る。

【００２１】１２は回転軸５の一端に固定した遠心ファ
ン、１３は遠心ファンからでた空気流の流速を落として
圧力を回復するためのディフューザ、１４はディフュー
ザと一体的に形成され、前記空気流を電動機内部に導く
リターンガイド、１５は遠心ファン１２およびディフュ
ーザ１３を覆うファンケーシングである。ファンケーシ
ング１５は、ディフューザ１３の上面に接触する位置ま
で電動機のハウジングに圧入して組み立てられ、ディフ
ューザを狭持する。１６はファンケーシング１５の吸気
孔、１７は軸受４ｂを保持するエンドブラケット、１８
は遠心ファン１２を回転軸５に固定するネジ、１９はエ
ンドブラケット１７に形成した空気取り入れ口である。

【００２２】前記電動機を駆動すると、電動機の回転軸
に直結した遠心ファン１２は回転を始め、吸気孔１６か
ら流入した空気は遠心ファンにより動圧を与えられディ
フューザ１３に流入する。ディフューザによって流速を
落として静圧を回復した空気はさらにリターンガイド１
４によって流路方向を曲げられ、空気取り入れ口１９を
通して電動機内に導かれ、電動機を冷却した後、外部に
放出される。

【００２３】次に、本発明の第１の実施形態を図２ない
し図１２を用いて説明する。図２は本実施形態にかかる
羽根車１２の外観斜視図、図３は羽根車１２の平面図、
図４は羽根車１２の縦断面図、図５は前面プレートの外
観斜視図、図６はブレードおよび取付板を示す図、図７
は羽根車１２の縦断面図である。

【００２４】これらの図において、５１は吸込口、５２
は前面プレート、５３Ａは後面プレート５３の中央部分
に形成した肉厚部、５４は前面プレートと一体に形成し
たブレード、５５は空気吐出口、５６は前記各ブレード
の吸込口側先端と一体に形成した円盤状の取付板であ
り、中心部には電動機の回転軸２６に取り付ける取付孔
が形成されている。なお、前面プレート５２、ブレード
５４および取付板５６は射出成型法により一体に形成す
る。

【００２５】射出成型法はペレット状の軽金属材料を用
い、樹脂の成型法と同様に前記ペレット状の軽金属材料
を溶解炉を使用することなく直接射出成形機内で混練溶
融し、金型に射出して成型品を得る成形方法である。

【００２６】電動機との組立時には、後面プレート５３
の肉厚部５３Ａと前面プレート５２の取付板５６を衝合
して前記回転軸２６に取り付ける。後面プレート５３は
肉厚部５３Ａを形成しているので機械強度を高めること
ができる。なお、機械的強度が十分に得られる場合は図
４に示すように、肉厚部を形成しないことができる。

【００２７】羽根車１２は上面部に吸込口５１を有する
前面プレート５２と、この前面プレート５２の下方に対
向して設けられた後面プレート５３と、前面プレート５
２および後面プレート５３に挟まれるように配置した複
数のブレート５４より構成されている。ブレード５４
は、図６に示すように前面プレート５２および後面プレ
ート５３間に湾曲するようにして配置されている。そし
て、前面プレート５２、後面プレート５３およびブレー
ト５４によって、複数の空気吐出口５５を形成する。羽
根車１２が回転することによって吸込口５１から吸い込
まれた空気は、空気吐出口５５から吐き出され、電動機
側へと導かれて電動機を冷却した後、掃除機本体の排気
口から排気する。

【００２８】図８は前面プレート５２の他の例を示す図
である。図において５６Ａは前記各ブレードの吸込口側
先端と一体に形成した放射状の取付板であり、中心部に
は電動機の回転軸２６に取り付ける取付孔が形成されて
いる。図６においては、各ブレードの吸込口側先端と一
体に円盤状の取付板を形成したが、このように取付板を
放射状に形成することもできる。

【００２９】図９は後面プレートの他の例を示す図であ
る。図において５３Ｂは後面プレート５３の中央部分に
形成した肉厚部であり、肉厚部５３Ｂには前面プレート
５２に形成した取付板５８が嵌合する凹状部を形成す
る。

【００３０】電動送風機の組立時には、後面プレート５
３肉厚部５３Ｂと前面プレート５２の取付板５６を衝合
して前記回転軸２６に取り付ける。後面プレートの肉厚
部５３Ｂには前面プレート５２に形成した取付板５８が
嵌合する凹状部を形成しているので、電動機の回転軸２
６を利用することなく前面プレートと後面プレートを嵌
合して位置決めすることができる。

【００３１】図１０は、前面プレートの他の例を示す図
である。図において５６Ｂは前記各ブレードの吸込口側
先端と一体に厚肉に形成した肉厚の円盤状の取付板であ
り、中心部には電動機の回転軸２６に取り付ける取付孔
を形成し、この取付孔の周囲を外周部よりも肉厚に形成
している。

【００３２】電動機との組立時には、肉厚部５３Ａを形
成した後面プレート５３と厚肉に形成した取付板５６Ｂ
を衝合して前記回転軸２６に取り付ける。取付板を厚肉
に形成しているので前面プレートの機械強度を高めるこ
とができる。

【００３３】図１１は、前面プレートおよび後面プレー
トの他の例を示す図である。図において、５３Ｃは後面
プレート５３と一体に形成した突起部であり、中心部に
は電動機の回転軸２６に取り付ける取付孔を形成し、こ
の取付孔の周囲を外周部よりも肉厚に形成している。

【００３４】電動機との組立時には、突起部５３Ｃを形
成した後面プレート５３と厚肉に形成した取付板５６Ｂ
を衝合して前記回転軸２６に取り付ける。取付板および
後面プレートの取付部を厚肉に形成しているので前面プ
レートおよび後面プレートの機械強度を高めることがで
きる。なお、図８ないし図１１において、図２ないし図
４に示される部分と同一部分については同一符号を付し
てその説明を省略する。

【００３５】図１２は本実施形態による作用効果を説明
する図である。図において、５７は前面プレートの取付
板の上面側に衝合する補強板、５８は後面プレートの下
面側に衝合する補強板、５９は羽根車１２の回転軸方向
の位置決め用ボスである。

【００３６】本実施形態によれば、前面プレートの取付
板５６および後面プレート５３の中央部分を肉厚に形成
したので、補強用の円盤５７および５８を用いる必用が
なくなる。

【００３７】また、後面プレート５３と一体に突起部５
３Ｃを形成したので、ボス５９が不要になる。さらに使
用する部品点数が減少することにより寸法誤差の集積が
少なくなり羽根車の振動および軸方向取り付け位置の誤
差を少なくすることができる。

【００３８】次に、本発明の第２の実施形態を図１３な
いし図１７を用いて説明する。

【００３９】図１３は本実施形態にかかる羽根車の前面
プレートの縦断面図、図１４は本実施形態にかかる羽根
車の前面プレートおよび後面プレートの組立断面図、図
１５は本実施形態にかかる羽根車の後面プレートの斜視
図である。

【００４０】これらの図において、６０はブレード５４
の後面プレート５３に対向する面に形成した突条、６１
は後面プレート５３の表面に形成された溝である。な
お、図１３ないし図１５において、図２ないし図４に示
される部分と同一部分については同一符号を付してその
説明を省略する。

【００４１】後面プレートを前面プレートよりも柔らか
い材料で構成すると、羽根車の後面プレートと前面プレ
ートを電動機の回転軸に固定して電動送風機を組み立て
る際に、ブレード５４の先端に形成した突条が後面プレ
ート５３の表面に食い込み、この部分を気密に接合する
ことができる。

【００４２】図１６および図１７は前面プレートと後面
プレートを接合する他の例を示す図であり、図１６は羽
根車の分解斜視図、図１７は羽根車の部分断面図であ
る。これらの図において、６２は後面プレート５３に形
成した溝であり、ブレード５４の後面プレート端が嵌合
するように湾曲して形成している。なお、図１６ないし
図１７において、図２ないし図４に示される部分と同一
部分については同一符号を付してその説明を省略する。

【００４３】羽根車の後面プレートと前面プレートを電
動機の回転軸に固定して電動送風機を組み立てる際に、
ブレード５４の先端部は後面プレート５３の表面に形成
した前記溝に嵌合し、この部分を気密に接合することが
できる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、羽
根車の前面プレート５２、ブレード５４および取付板５
６を一体に形成して後面プレートとともに電動機に組み
付けるので、加締用突起に起因する空気抵抗および騒音
を低減することができる。また、前面プレートと一体成
形したブレードと後面プレートを隙間なく接合するので
電動送風機の空力性能を向上することができる。さらに
羽根車のアンバランス量を低減できるので振動を抑制し
て羽根車を高速で運転することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用できる電動送風機を示す図であ
る。

【図２】第１の実施形態にかかる羽根車の外観斜視図で
ある。

【図３】第１の実施形態にかかる羽根車の平面図であ
る。

【図４】第１の実施形態にかかる羽根車の縦断面図であ
る。

【図５】第１の実施形態にかかる前面プレートの外観斜
視図である。

【図６】第１の実施形態にかかるブレードおよび取付板
を示す図である。

【図７】第１の実施形態にかかる羽根車の縦断面図であ
る。

【図８】前面プレートの他の例を示す図である。

【図９】後面プレートの他の例を示す図である。

【図１０】前面プレートの他の例を示す図である。

【図１１】前面プレートおよび後面プレートの他の例を
示す図である。

【図１２】作用効果を説明する図である。

【図１３】第２の実施形態にかかる羽根車の前面プレー
トの縦断面図である。

【図１４】第２の実施形態にかかる羽根車の組立断面図
である。

【図１５】第２の実施形態にかかる羽根車の後面プレー
トの斜視図である。

【図１６】他の例の羽根車の分解斜視図である。

【図１７】他の例の羽根車の部分断面図である。

【図１８】従来の電動送風機に用いる羽根車の分解斜視
図である。

【符号の説明】

１ 電動送風機 ２ ハウジング ３ 固定子 ４ａ，４ｂ軸受 ５ 回転軸 ６ 回転子 ７ 整流子 ８ ブラシ ９ ホルダ １０ バネ １１ リード線 １２ 遠心ファン １３ ディフューザ １４ リターンガイド １５ ファンケーシング １６ 吸気孔 １７ エンドブラケット １８ ネジ １９ 空気取り入れ口 ５１ 吸込口 ５２ 前面プレート ５３ 後面プレート ５３Ａ，５３Ｂ 肉厚部 ５３Ｃ 突起部 ５４ ブレード ５５ 吐出口 ５６ 取付板 ５６Ａ 放射状の取付板 ５６Ｂ 肉厚部 ６０ 突条部 ６１，６２ 溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H033 AA02 AA13 BB02 BB06 BB20 CC01 DD12 DD17 EE10 EE19

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動機により駆動する羽根車と、 該羽根車の外周に羽根車と同軸に形成した固定案内羽根
   と、 前記羽根車および固定案内羽根を覆うファンケーシング
   からなる電動送風機において、 前記羽根車は、吸込口を有する前面プレート、前記電動
   機の駆動軸を挿通する取付孔を有する後面プレートを備
   え、 前記前面プレートは、その後面プレートに対向する面に
   前面プレートと一体に形成したブレードおよび前記駆動
   軸を挿通する取付孔を有し前記ブレードと一体に形成し
   た取付板を備え、 前記前面プレートおよび後面プレートを重ね合わせて前
   記それぞれの取付孔を通して前記駆動軸に取り付けたこ
   とを特徴とする電動送風機。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、 前記取付板の前記取付孔周辺部を肉厚に形成したことを
   特徴とする電動送風機。
3. 【請求項３】 請求項１ないし請求項２の何れか１の記
   載において、 前記後面プレートの前記取付孔周辺部を肉厚に形成した
   ことを特徴とする電動送風機。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３の何れか１の記
   載において、 前記後面プレートは前記ブレードの端面が嵌合する溝を
   備えたことを特徴とする電動送風機。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項３の何れか１の記
   載において、 前記ブレードの後面プレートに対向する端面は突条を備
   え、前記後面プレートは前記ブレードよりも軟質の材料
   で形成したことを特徴とする電動送風機。