JP2017127628A - モータ及びモータを有する手持ち式製品 - Google Patents

Abstract

【課題】小さく且つ軽く、ノイズのレベルを低減させる手持ち式製品を提供する。
【解決手段】モータを有する手持ち式製品において、モータは、手持ち式製品の中を通る空気流を発生させる。モータは、フレームと、ロータ組立体と、ステータ組立体を有する。フレームは、ロータ組立体及びステータ組立体を支持し、内壁と、外壁と、内壁と外壁の間に延びる複数のディフューザベーンを有する。ロータ組立体は、シャフトと、磁石と、軸受組立体と、インペラを有する。ステータ組立体は、ボビンと、ステータコアと、ボビンに巻かれた巻線を有する。フレームは亜鉛で形成され、インペラはアルミニウムで形成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、モータを有する手持ち式製品に関する。

手持ち式製品を開発するとき、エンドユーザに影響を与える多くの要因を検討することが重要である。例えば、製品の寸法及び重量は、ユーザが製品を容易に取り扱うことができるように、且つ、製品が使用中のユーザに不快感を与えないように、小さく且つ軽く保たれなければならない。別の重要な検討は、ノイズの検討である。手持ち式製品は、使用中に気に障る及び／又は不快なレベルのノイズを生じさせないことが好ましい。さらに、製品が長期間にわたって定期的に使用される場合、過度のノイズはユーザの聴力を害する可能性がある。製品が発生させるノイズを許容レベルに維持するために、追加の防音材料、例えば発泡体が、しばしば製品に含まれる。変形例として、モータが発生させるノイズのレベルを低減させるために、モータを低出力で作動させることがある。

当然、これらの解決策はいずれも、特に望ましいものではない。発泡体等の追加の構成要素又は材料は、製品のコストを増大させ、モータを低出力で作動させることは、製品の性能に悪影響を及ぼす。

モータを収容する手持ち式製品において、製品全体の重量、及び、使用中の製品のノイズに最も寄与するのは、しばしば、モータである。比較的小さい手持ち式製品において、モータの多くの構成要素がプラスチックで形成されることが普通であり、プラスチックは、その他の代替材料よりも軽量である。

本発明は、モータを有する手持ち式製品であって、モータは、手持ち式製品の中を通る空気流を発生させ、フレームと、ロータ組立体と、ステータ組立体を有し、フレームは、ロータ組立体及びステータ組立体を支持し、内壁と、外壁と、前記内壁と前記外壁の間に延びる複数のディフューザベーンを有し、ロータ組立体は、シャフトと、磁石と、軸受組立体と、インペラを有し、ステータ組立体は、ボビンと、ステータコアと、ボビンに巻かれた巻線を有し、フレームは亜鉛で形成され、インペラはアルミニウムで形成される、手持ち式製品を提供する。

結果として、音響的に鈍い材料である亜鉛で形成されたフレームが、使用中にモータが発生させた周波数のいくらか、特に音響周波数を吸収することができる。これにより、モータからのノイズレベルを低下させ、使用中に手持ち式製品が発生させる全体的なノイズが減少させる。さらに、非常に軽くて強い材料であるアルミニウムでインペラを形成することは、亜鉛を用いてフレームを形成することによってモータに含まれる追加重量を相殺するのに役立つ。従って、フ亜鉛をレームに使用して、アルミニウムをインペラに使用することに、相乗効果がある。アルミニウム製のインペラと亜鉛製のフレームの組合せは、モータの改善された音響特性をもたらし、モータの全体重量に妥協しない。従って、使用中により静かであり且つ製品全体の重量を著しく増大させない手持ち式製品が達成される。

磁石及びインペラはそれぞれ、軸受組立体の両側でシャフトに固定されるのがよい。これにより、ロータ組立体のバランスが均等にとられ、使用中に軸受組立体に作用する力を減少させる。このことは、モータの寿命を延長させる。

インペラは、軸線方向インペラであるのがよい。フレームは、ダイキャスト及び機械加工のうちの一方又はそれらの組合せによって、亜鉛で形成されるのがよい。フレームの外壁は、実質的に円筒形であり、実質的に均一な内径を有するのがよい。

軸受組立体は、フレームの内壁内に取付けられるのがよい。これにより、内壁が軸受組立体のための保護スリーブとして作用することを可能にする。この場合、追加のスリーブは必要とされず、従って、モータのコスト、重量及び寸法を減少させることができる。

インペラは、機械加工されたアルミニウムで形成され、内側ハブと、内側ハブの周りに半径方向に位置決めされた複数のブレードを含むのがよい。インペラの内側ハブは、凹部を含むのがよい。従って、インペラの重量をさらに減少させることができ、亜鉛製のフレームによる追加重量の影響をさらに相殺する。

インペラは、１３のブレードを含むのがよい。この場合、インペラのブレードは、使用中に人間の典型的な可聴範囲外となるように十分に高い周波数を発生させる。したがって、モータの音響の影響、かくして、製品全体の音響の影響を減少させることができる。

使用中、ロータは、７５ｋｒｐｍ〜１１０ｋｒｐｍの速度で回転して、手持ち式製品の中を通る空気流を発生させる。このことは、製品内に所望のレベルの空気流を発生させるが、大きい力をインペラに付与する。しかしながら、インペラがアルミニウム製であるので、インペラは、かかる大きい力に耐えることができる。

手持ち式製品は、ヘアケア機器であるのがよく、ヘアドライヤ又は温風整髪ブラシの一方であるのがよい。

以下、本発明を容易に理解できるように、以下の添付図面を参照しながら本発明の実施形態を例示として説明する。

ヘアドライヤの形態の手持ち式製品を示す図である。 図１のヘアドライヤの断面図である。 モータの分解斜視図である。 図３のモータのフレームの断面図である。 図３のモータのロータ組立体の断面図である。 軸線方向インペラを示す図である。 部分的に組立てた図３に示すモータの断面図である。

図１及び図２は、ヘアドライヤ１によって表されたヘアケア機器を示す。図２は、ヘアドライヤ１の断面の概略図である。ヘアドライヤ１は、本体２と、本体２に取付けられたハンドル３とを有し、空気が本体２から放出され、ユーザは、図２に示すように、ヘアドライヤ１をハンドル３によって保持することができる。ハンドル３は、本体２とは反対側の端部に空気入口４を含む。モータ５がハンドル３内に、空気入口４に隣接して又は少なくともその近くに位置するように配置される。空気流内に混入することがある毛髪又は埃などの異物がモータ５に侵入することを防ぐために、フィルタ又はその他の濾過手段（図示せず）が、空気入口４又は空気入口４とモータ５の間に設けられるのがよい。

使用中、モータ５は、ヘアドライヤ１の中を通る空気流を発生させる。モータ５は、空気を空気入口４からハンドル３内に引込む。空気は、モータ５を通過してハンドル３から本体２内に進み、本体２のところで、空気出口６に向かって差し向けられる。空気が空気出口６から放出される前に空気を加熱するために、ヒータ（図示せず）がヘアドライヤ１内に設けられ、例えば１又は２以上の加熱素子の形をなす。

図１及び図２において、ヘアドライヤ１が例として示されているけれども、モータ５は、空気流の発生を必要とする他の手持ち式製品で使用されてもよい。例えば、モータ５は、温風整髪ブラシなどの異なるヘアケア機器に含まれていてもよい。

図３は、モータ５の分解斜視図である。モータ５は、フレーム１０と、ロータ組立体２０と、ステータ組立体４０を有する。フレーム１０の断面を図４に示す。フレーム１０は、内壁１１と、外壁１２を含む。多数のディフューザベーン１３が内壁１１と外壁１２の間に延びている。フレーム１０は亜鉛で形成され、例えば、機械加工又はダイキャストによって、又は、機械加工とダイキャストの組合せによって形成される。亜鉛は、音響的に鈍い材料であり、従ってフレーム１０は、使用中にモータ１が発生させる音響周波数を効果的に吸収することができる。従って、亜鉛製のフレーム１０は、使用中に製品１が発生させる全体的な騒音レベルを低下させるように作用する。

ロータ組立体２０は、シャフト２１と、磁石２２と、軸受組立体２３と、インペラ２４を有する。ロータ組立体２０の断面を図５に示す。磁石２２、軸受組立体２３及びインペラ２４は全て、締り嵌め及び接着剤の一方又はこれらの組合せによってシャフト２１に直接固定されている。磁石２２は、永久磁石ブラシレスモータにおいて一般に使用される種類の接合式永久磁石である。図示の例では、磁石２２は、４極永久磁石である。軸受組立体２３は、１対の軸受２５ａ、２５ｂと、これらの軸受２５ａ、２５ｂを分離させるばね２６を有する。ばね２６は、軸受２５ａ、２５ｂの外輪の各々に予圧荷重を加えるように作用し、使用中の軸受の摩耗を低減させる。ロータ組立体２０をフレーム１０内に組立てると、フレーム１０の内壁１１は、軸受組立体２３の周りの保護スリーブとして作用する。軸受２５の外輪は、内壁１１の内周面に接着剤によって固定される。

図示のインペラ２４は、複数のブレード２７を含む軸線方向インペラであり、複数のブレード２７は，中心ハブ２８の周囲で周方向に離間し且つ中心ハブ２８から半径方向外向きに延びている。モータ５の作動中、各ブレード２７が回転すると、各ブレード２７は，特定の周波数の音波を発生させる。従って、インペラ２４を、その音響の影響を低減するように設計することが可能である。図３及び図５に示すインペラ２４は、１１のブレードを含む。しかしながら、ブレード２７の数は、モータ５及び／又は手持ち式製品の音響の要求に応じて異なっていてもよい。例えば、図６では、インペラは、１３のブレードを有する。使用中、図６のインペラは、より小さく且つより多い数のブレードにより、１１のブレード２７しか有していない図３のインペラ２４よりも高い周波数を有する音程を発生させるであろう。モータ５は、その予想作動速度において、１３のブレード２７を有するインペラによって発生する音程の周波数が人間の典型的な可聴範囲外であるのに十分高くなるように構成されるのがよい。これにより、モータ５の音響の影響を低減し、従って使用中に手持ち式製品、すなわち、ヘアドライヤ１によって発生するノイズ全体が低減させる。

インペラ２４、３０は、アルミニウムを機械加工することによって形成される。アルミニウムは非常に軽い材料であり、従って、インペラ２４を形成するのにアルミニウムを用いることにより、フレーム１０を形成するのに亜鉛を用いることによってモータ５に含まれる追加の重量のいくらかを相殺するのに役立つ。モータ５を、図１及び図２のヘアドライヤ１などの手持ち式製品又は別のヘアケア製品に使用するとき、モータ５は、通常、約７５ｋｒｐｍ〜約１１０ｋｒｐｍの回転速度で作動する。これらの高速度においてインペラ２４、３０に作用する力の大きさは、非常に大きい。幸いなことに、アルミニウムは、軽量であるにもかかわらず、非常に強固でもあり、従って、インペラ２４、３０は、それが高速度で回転するとき、インペラ２４が受ける大きい力に耐えることが可能である。

図５は、インペラ２４のハブ２８が、その下流側に凹部２９を含むことを示す。凹部２９を有することによって、インペラ２４、３０の重量を更に減少させ、このことは、フレームを形成するのに亜鉛を用いることによって追加される重量のうちの更に多くを相殺する。加えて、凹部２９は、環状であり、フレームの内壁の軸線方向に延びる部分又は突出部が入ることができる空洞を構成する。これにより、ラビリンスシールをインペラ２４のハブ２８の内側に形成し、ラビリンスシールにより、ロータ組立体を損傷させ且つモータの寿命を著しく減少させることがある毛髪及び埃などの異物が軸受組立体２３に入ることを防止する。ラビリンスシールは、組立てられたフレーム１０及びロータ組立体２０の断面を示す図７に見られる。ラビリンスシールは、領域Ｓのところで強調されている。図７はまた、上述したように、フレーム１０の内壁１１が軸受組立体２３の周囲で保護スリーブとしてどのように作用するのかを示している。

以上、特定の実施形態を説明したが、特許請求の範囲によって定められるように、様々の修正を、本発明の範囲から逸脱することなしに行ってもよいことを理解すべきである。

１ ヘアドライヤ（手持ち式製品）
２ 本体
３ ハンドル
４ 空気入口
５ モータ
６ 空気出口
１０ フレーム
１１ 内壁
１２ 外壁
１３ ディフューザベーン
２０ ロータ組立体
２１ シャフト
２２ 磁石
２３ 軸受組立体
２４、３０ インペラ
２７ ブレード
２８ 中心ハブ
２９ 凹部
４０ ステータ組立体

Claims (21)

1. モータを有する手持ち式製品であって、
   前記モータは、手持ち式製品の中を通る空気流を発生させ、
   前記モータは、フレームと、ロータ組立体と、ステータ組立体を有し、
   前記フレームは、前記ロータ組立体及び前記ステータ組立体を支持し、内壁と、外壁と、前記内壁と前記外壁の間に延びる複数のディフューザベーンを有し、
   前記ロータ組立体は、シャフトと、磁石と、軸受組立体と、インペラを有し、
   前記ステータ組立体は、ボビンと、ステータコアと、前記ボビンに巻かれた巻線を有し、
   前記フレームは亜鉛で形成され、前記インペラはアルミニウムで形成される、手持ち式製品。
2. 前記磁石及び前記インペラは、前記軸受組立体の両側で前記シャフトに固定される、請求項１に記載の手持ち式製品。
3. 前記インペラは、軸線方向インペラである、請求項１又は２に記載の手持ち式製品。
4. 前記フレームは、ダイキャスト及び機械加工のうちの一方又はそれらの組合せによって、亜鉛で形成される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の手持ち式製品。
5. 前記フレームの外壁は、実質的に円筒形であり、実質的に均一な内径を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の手持ち式製品。
6. 前記軸受組立体は、前記フレームの内壁内に取付けられる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の手持ち式製品。
7. 前記インペラは、機械加工されたアルミニウムで形成され、内側ハブと、前記内側ハブの周りに半径方向に位置決めされた複数のブレードを含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の手持ち式製品。
8. 前記インペラの内側ハブは、凹部を含む、請求項７に記載の手持ち式製品。
9. 前記インペラは１３のブレードを含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の手持ち式製品。
10. 使用中、前記ロータは、７５ｋｒｐｍ〜１１０ｋｒｐｍの速度で回転して、前記手持ち式製品の中を通る空気流を発生させる、請求項１〜９のいずれか１項に記載の手持ち式製品。
11. 前記手持ち式製品は、ヘアケア機器である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の手持ち式製品。
12. 手持ち式製品の中を通る空気流を発生させるモータであって、
    フレームと、ロータ組立体と、ステータ組立体を有し、
    前記フレームは、前記ロータ組立体及び前記ステータ組立体を支持し、内壁と、外壁と、前記内壁と前記外壁の間に延びる複数のディフューザベーンを有し、
    前記ロータ組立体は、シャフトと、磁石と、軸受組立体と、インペラを有し、
    前記ステータ組立体は、ボビンと、ステータコアと、前記ボビンに巻かれた巻線を有し、
    前記フレームは亜鉛で形成され、前記インペラはアルミニウムで形成される、モータ。
13. 前記磁石及び前記インペラは、前記軸受組立体の両側で前記シャフトに固定される、請求項１２に記載のモータ。
14. 前記インペラは、軸線方向インペラである、請求項１２又は１３に記載のモータ。
15. 前記フレームは、ダイキャスト及び機械加工のうちの一方又はそれらの組合せによって、亜鉛で形成される、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載のモータ。
16. 前記フレームの外壁は、実質的に円筒形であり、実質的に均一な内径を有する、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載のモータ。
17. 前記軸受組立体は、前記フレームの内壁内に取付けられる、請求項１２〜１６のいずれか１項に記載のモータ。
18. 前記インペラは、機械加工されたアルミニウムで形成され、内側ハブと、前記内側ハブの周りに半径方向に位置決めされた複数のブレードを含む、請求項１２〜１７のいずれか１項に記載のモータ。
19. 前記インペラの内側ハブは、凹部を含む、請求項１８に記載のモータ。
20. 前記インペラは１３のブレードを含む、請求項１２〜１９のいずれか１項に記載のモータ。
21. 使用中、前記ロータは、７５ｋｒｐｍ〜１１０ｋｒｐｍの速度で回転して、前記手持ち式製品の中を通る空気流を発生させる、請求項１２〜２０のいずれか１項に記載のモータ。

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