JP4984765B2 - 電動送風機 - Google Patents

Description

本発明は、主に電気掃除機に使用される電動送風機に関するものである。

従来のこの種の電動送風機は、一般に図６に示されるような構造になっていた（例えば、特許文献１参照）。

図６は、上記特許文献１に記載された従来の電動送風機の半断面図である。図６において、従来の電動送風機１９は、モータ部３２と、ファン部３１から構成され、モータ部３２は、整流子５２と、電機子巻線２２を有する電機子５１を有している。前記電機子巻線２２は電機子コアー７０の外周に巻かれている。

前記電機子５１の軸５３の両端に軸受４が圧入され、この軸受４は、負荷側ブラケット５と反負荷側ブラケット６にて支持されている。７は、カ−ボンブラシ８を内蔵した金属からなるブラシホルダ−であり、反負荷側ブラケット６にて保持されている。９は、界磁巻線２３を有する界磁で、前記界磁巻線２３は、界磁コアー７２の外周に巻かれている。

ファン部３１は、負荷であり空気吸引、吹き出し用のインペラ１１と、負荷側ブラケット５と、インペラ１１間に形成された整流用のエアーガイド１０を備え、インペラ１１の上方はケ−シング１２で覆われている。

インペラ１１は、スペ−サ−（図示せず）、座金１４及びナット１５により、軸５３に固定され軸５３とともに回転する。エアーガイド１０は、ネジ（図示せず）等にて負荷側ブラケット５に固定されており、負荷側ブラケット５と反負荷側ブラケット６も、ネジ（図示せず）等にて固定してある。１６は、ケ−シング１２の吸気口１２ａを形成する樹脂材料などからなるタイトキャップであり、ケ−シング１２の中央部に溶着等で固定されており、インペラ１１の吸込口１１ａとタイトキャップ１６が接触することで、タイト性を確保している。

次に、図７を用いて、上記タイトキャップ１６の詳細な構成について述べる。図７は、タイトキャップ１６の取り付け部の拡大断面図で、図７（ａ）に示すように、タイトキャップ１６のインペラ１１側は、インペラ１１側に向け突出した固定リブ４０を複数本有しており、図７（ｂ）に示すように、前記固定リブ４０の先端部に熱を加えて溶かし、ケーシング１２のインペラ１１側面に潰すことで、ケーシング１２への固定がなされている。タイトキャップ１６が溶着固定されたケーシング１２は、図６に示すように、負荷側ブラケット５に、圧入固定される。

従来の電動送風機１９は、以上のように構成されており、作用としてはインペラ１１が回転することによって発生する吹き出し風が、インペラ１１の吹き出し口１１ｂの外周に設けた整流用のエアーガイド１０を通過した後、モ−タ部３２の電機子１、界磁９の巻線を冷却し、反負荷側ブラケット６を通過して下方に排気される。

図８は、このような電動送風機１９を搭載した電気掃除機の全体構成を示す図である。

従来の電気掃除機２０の電気掃除機本体６１（以下、本体と称す）は、中央部に設けられた格子隔壁５５により、塵埃を集塵する紙袋５４を収納する集塵室８１と、電動送風機１９を収納するモ−タ室８２に分けられている。

本体６１には、接続パイプ６０、ホ−ス５９、先端パイプ５８、延長管５７、ノズル５６が順に接続されている。よって作用としては、電動送風機１９の吸引力により、ノズル５６から集められたゴミは、延長管５７、先端パイプ５８、ホ−ス５９、接続パイプ６０を通り、集塵室８１内の紙袋５４に集められる。
特開平７−６３１９５号公報

しかしながら、従来の電動送風機１９の構成では、図９に示すように、固定リブ４０の溶着により圧接タイトされたケーシング接触面４１は、通常完全タイトされた状態であるが、固定リブ４０の溶着不具合や、タイトキャップ１６自体の寸法ばらつき、または負荷側ブラケット５にケーシング１２を圧入する際に、タイトキャップ１６の接触タイト部４２が、インペラ１１の吸込口１１ａと当接する力により、反インペラ１１側へ押されるなどして、タイトキャップ１６のケーシング接触面４１で僅かな隙間が発生する。この隙間により、図９（ｂ）に示すようにＡ⇒Ｂに向けて流出する風の流れ、すなわちロスが発生し、タイト性が低下するという課題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、タイトキャップの溶着、寸法ばらつきが発生、もしくはケーシングの負荷側ブラケットへの圧入時の押し圧でタイトキャップがケーシングから浮いてしまう場合であっても、タイトキャップとケーシングの隙間を発生させることが無く、タイト性に優れ、より高効率化を図った電動送風機を提供することを目的としている。

前記従来の課題を解決するために、本発明の電動送風機は、回転自在で電機子巻線と軸を有する電機子と、界磁巻線を有する界磁と、前記軸の一端に固定されると共に、中央に吸込口を有し、外周に空気吹き出し用の吹き出し口を有するインペラと、前記軸の前記インペラ側を回転自在に支持する負荷側ブラケットと、前記軸の反インペラ側を回転自在に支持する反負荷側ブラケットと、前記吹き出し口からの吹き出し風を整流するエアーガイドと、前記インペラと前記エアーガイドを覆うケーシングと、前記ケーシングの中央に設けられ、前記ケーシングの吸気口を形成すると共に、前記吸込口と接触してエアータイトを行なうためのタイトキャップとを備え、前記タイトキャップを樹脂材料などで形成すると共に、前記吸込口と接触する部位より外周側に、前記インペラ側に突出する固定リブを複数本設け、前記固定リブの根元部に弾性材料からなるタイト部材を配設し、且つ前記固定リブの先端を前記ケーシングの内面に溶着して固定するようにしたもので、タイトキャップがインペラの吸込口と接触、タイトを行う部位の位置精度が向上するため、より安定的にタイト性の向上、すなわちより電動送風機の高効率化を図ることが可能となる。

また、本発明の電動送風機は、回転自在で電機子巻線と軸を有する電機子と、界磁巻線を有する界磁と、前記軸の一端に固定されると共に、中央に吸込口を有し、外周に空気吹き出し用の吹き出し口を有するインペラと、前記軸の前記インペラ側を回転自在に支持する負荷側ブラケットと、前記軸の反インペラ側を回転自在に支持する反負荷側ブラケットと、前記吹き出し口からの吹き出し風を整流するエアーガイドと、前記インペラと前記エアーガイドを覆うケーシングと、前記ケーシングの中央に設けられ、前記ケーシングの吸気口を形成すると共に、前記吸込口と接触してエアータイトを行なうためのタイトキャップと、前記ケーシングの前面を覆うと共に前記吸気口の内径に一致する箇所に吸引穴を有するドーナツ板形状の整流板と、前記整流板に一体に形成された円筒状のリブとを備え、前記リブの先端と前記タイトキャップの外周縁とで、弾性材料からなるタイト部材を挟持したもので、タイトキャップとケーシングの表面との間に何らかの原因で隙間が生じても
タイトキャップの外周縁がタイト部材で塞がれているので、その部分から空気が漏れることが無く、より安定的にタイト性の向上、すなわちより電動送風機の高効率化を図ることが可能となる。

本発明の電動送風機は、タイトキャップの溶着、寸法ばらつきが発生、もしくはケーシングの負荷側ブラケットへの圧入時の押し圧でタイトキャップがケーシングから浮いてしまう場合であっても、タイトキャップとケーシングの隙間を発生させることなく、よりタイト性の向上、すなわちより高効率化を図った電動送風機を提供できるものである。

第１の発明は、回転自在で電機子巻線と軸を有する電機子と、界磁巻線を有する界磁と、前記軸の一端に固定されると共に、中央に吸込口を有し、外周に空気吹き出し用の吹き出し口を有するインペラと、前記軸の前記インペラ側を回転自在に支持する負荷側ブラケットと、前記軸の反インペラ側を回転自在に支持する反負荷側ブラケットと、前記吹き出し口からの吹き出し風を整流するエアーガイドと、前記インペラと前記エアーガイドを覆うケーシングと、前記ケーシングの中央に設けられ、前記ケーシングの吸気口を形成すると共に、前記吸込口と接触してエアータイトを行なうためのタイトキャップとを備え、前記タイトキャップを樹脂材料などで形成すると共に、前記吸込口と接触する部位より外周側に、前記インペラ側に突出する固定リブを複数本設け、前記固定リブの根元部に弾性材料からなるタイト部材を配設し、且つ前記固定リブの先端を前記ケーシングの内面に溶着して固定するようにしたもので、タイトキャップがインペラの吸込口と接触、タイトを行う部位の位置精度が向上するため、より安定的にタイト性の向上、すなわちより電動送風機の高効率化を図ることが可能となる。

第２の発明は、特に、第１の発明のタイト部材を圧縮バネで形成したもので、タイトキャップがケーシングの表面と接触する接触圧を安定的に向上させることができるため、より安定的にタイト性の向上、すなわちより電動送風機の高効率化を図ることが可能となる。

第３の発明は、回転自在で電機子巻線と軸を有する電機子と、界磁巻線を有する界磁と、前記軸の一端に固定されると共に、中央に吸込口を有し、外周に空気吹き出し用の吹き出し口を有するインペラと、前記軸の前記インペラ側を回転自在に支持する負荷側ブラケットと、前記軸の反インペラ側を回転自在に支持する反負荷側ブラケットと、前記吹き出し口からの吹き出し風を整流するエアーガイドと、前記インペラと前記エアーガイドを覆うケーシングと、前記ケーシングの中央に設けられ、前記ケーシングの吸気口を形成すると共に、前記吸込口と接触してエアータイトを行なうためのタイトキャップと、前記ケーシングの前面を覆うと共に前記吸気口の内径に一致する箇所に吸引穴を有するドーナツ板形状の整流板と、前記整流板に一体に形成された円筒状のリブとを備え、前記リブの先端と前記タイトキャップの外周縁とで、弾性材料からなるタイト部材を挟持したもので、タイトキャップとケーシングの表面との間に何らかの原因で隙間が生じてもタイトキャップの外周縁がタイト部材で塞がれているので、その部分から空気が漏れることが無く、より安定的にタイト性の向上、すなわちより電動送風機の高効率化を図ることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における電動送風機の要部拡大断面図である。なお、上記従来の技術と同一の部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。

本実施の形態は、従来のように、タイトキャップ１６に設けた固定リブ４０を溶着し、ケーシング１２に固定する際、図１に示すように、タイトキャップ１６のケーシング１２の反インペラ１１側の表面と対向する対向面４７とケーシング１２の表面との間に、略ドーナツ形状のゴムなどの弾性材料からなるタイト部材４３を配し、それをタイトキャップ１６の対向面４７とケーシング１２の表面とで挟持するようにしたものである。

以上のように、本実施の形態によれば、弾性材料からなるタイト部材４３が、タイトキャップ１６とケーシング１２の反インペラ１１側の表面との間で圧縮された状態で挟持されることになるので、万一固定リブ４０の溶着が不十分であった場合や、タイトキャップ１６の対向面４７の形状・寸法に不具合があった場合でも、タイト性を確実に確保することが可能となる。特に、ケーシング１２を負荷側ブラケット５に圧入する際に、タイトキャップ１６の接触タイト部４２が、インペラ１１の吸込口１１ａと当接する力により、反インペラ１１側へ押される場合でも、僅かなずれであれば圧縮されたタイト部材４３がタイト性の確保を継続することが可能となる。従って、ファン部３１内からタイトキャップ１６の対向面４７とケーシング１２の表面との間から流出する風の流れ、すなわちロスを低減できるため、電動送風機１９の高効率化を図ることが可能となる。

なお、前述の構成の場合、タイト部材４３の寸法ばらつきによっては、タイトキャップ１６の対向面４７の最外周径にタイト部材４３がはみ出してしまったり、タイトキャップ１６をケーシング１２へ溶着する際に、タイト部材４３を所定の位置に位置決めしにくいために、ずれが発生する可能性がある。そこで、図２で示すように、タイトキャップ１６の対向面４７に、溝として位置決め凹部４４を円環状に設け、断面形状が円形のタイト部材４３を、前記位置決め凹部４４に挿入するようにすれば、タイト部材４３がタイトキャップ１６の外側にはみ出すこともなく、またタイト部材４３の挿入性が良く、一度挿入すれば位置ずれも発生しないことから、溶着時における加工性の向上を図ることができる。

しかしながら、上記のように、タイト部材４３を、ケーシング１２とタイトキャップ１６の対向面４７との間に挟持することで、ゴム質などの弾性材料からなるタイト部材４３の寸法が溶着後にばらついてしまう。従って、図３に示すように、インペラ１１の吸込口１１ａと接触、タイトを行っているタイトキャップ１６とのオーバーラップ寸法Ｌは１ｍｍ前後であるため、場合によっては、オーバーラップする部分がなくなり、インペラ１１の吸込口１１ａとのタイト性を失ってしまう。

そこで、図３に示すように、タイト部材４３を、対向面４７とケーシング１２との間で挟持するのではなく、タイトキャップ１６の固定リブ４０の根元近傍にタイト部材４３を配設するようにすれば、対向面４７は、ケーシング１２と樹脂などからなるタイトキャップ１６のみで接するため、インペラ１１の吸込口１１ａとのオーバーラップ寸法Ｌが、ゴム質部材からなるタイト部材４３の伸縮ばらつきで変化することがなく、より安定的にタイト性の向上、すなわちより電動送風機１９の高効率化を図ることができる。

また、この場合においては、図４に示すように、固定リブ４０根元近傍に設けたタイト部材４３を、ゴム質からなる弾性材ではなく、圧縮ばねで構成するようにすれば、ゴムと比較して、より高い圧力を安定的に得ることができるため、より安定的に電動送風機１９の高効率化を図ることができる。

また、上記のような構成を施した場合であっても、タイトキャップ１６とケーシング１２との間に微妙な隙間が発生することもある。このような場合も加味し、図５に示すように、電動送風機１９を電気掃除機６１に組み込む際、電動送風機１９を、モータ室８２内の所定の位置に保持するためのサポートゴム４６をケーシング１２の外周に設けるが、ケ
ーシング１２の吸気口１２ａでの風の流れを整流するための整流板４５を、前記サポートゴム４６で固定するようにする。

整流板４５は、略ドーナツ板形状で、ケーシング１２の前面を覆うと共に前記吸気口１２ａの内径に一致する箇所に吸引穴４５ｂを有し、さらにケーシング１２側に突出すると共に、タイトキャップ１６の外周径と略同一の内径寸法の円筒状のリブ４５ａが一体に形成されている。そして、リブ４５ａの先端部に、弾性材料から成るタイト部材４３を設け、タイト部材４３がタイトキャップ１６外側の最外周縁を外側から圧接することで、仮にタイトキャップ１６とケーシング１２との間に微妙な隙間が発生した場合であっても、更にファン部３１内からタイトキャップ１６の対向面４７を介して流出する風の流れ、すなわちロスを低減できるため、更に安定的に電動送風機１９の高効率化を図ることが可能となる。

以上のように、本発明にかかる電動送風機は、ケーシングとタイトキャップ間のタイト性向上により、小型・軽量で、且つ高効率な吸引性能を得ることができるもので、床移動型電気掃除機にかかわらず、小型化が利点となるハンディー型や、縦型、又は直流充電式掃除機等の用途にも使用できるものである。

本発明の第１の実施の形態における電動送風機の要部拡大断面図 同電動送風機の他の例を示す要部拡大断面図 同電動送風機の他の例を示す要部拡大断面図 同電動送風機の他の例を示す要部拡大断面図 同電動送風機の他の例を示す要部断面図 従来の電動送風機の半断面図 （ａ）同電動送風機の要部断面図（タイトキャップ組み立て前）、（ｂ）同電動送風機の要部断面図（タイトキャップ組み立て後） 同電動送風機を搭載した電気掃除機の全体構成を示す図 （ａ）同電動送風機の要部断面図、（ｂ）同電動送風機の要部拡大断面図

５ 負荷側ブラケット
６ 反負荷側ブラケット
９ 界磁
１０ エアーガイド
１１ インペラ
１１ａ 吸込口
１２ ケーシング
１２ａ 吸気口
１６ タイトキャップ
１９ 電動送風機
２２ 電機子巻線
２３ 界磁巻線
４０ 固定リブ
４３ タイト部材
４４ 位置決め凹部（溝）
４５ 整流板
４７ 対向面
５１ 電機子
５３ 軸

Claims (3)

1. 回転自在で電機子巻線と軸を有する電機子と、界磁巻線を有する界磁と、前記軸の一端に固定されると共に、中央に吸込口を有し、外周に空気吹き出し用の吹き出し口を有するインペラと、前記軸の前記インペラ側を回転自在に支持する負荷側ブラケットと、前記軸の反インペラ側を回転自在に支持する反負荷側ブラケットと、前記吹き出し口からの吹き出し風を整流するエアーガイドと、前記インペラと前記エアーガイドを覆うケーシングと、前記ケーシングの中央に設けられ、前記ケーシングの吸気口を形成すると共に、前記吸込口と接触してエアータイトを行なうためのタイトキャップとを備え、前記タイトキャップを樹脂材料などで形成すると共に、前記吸込口と接触する部位より外周側に、前記インペラ側に突出する固定リブを複数本設け、前記固定リブの根元部に弾性材料からなるタイト部材を配設し、且つ前記固定リブの先端を前記ケーシングの内面に溶着して固定するようにした電動送風機。
2. タイト部材を圧縮バネで形成した請求項１に記載の電動送風機。
3. 回転自在で電機子巻線と軸を有する電機子と、界磁巻線を有する界磁と、前記軸の一端に固定されると共に、中央に吸込口を有し、外周に空気吹き出し用の吹き出し口を有するインペラと、前記軸の前記インペラ側を回転自在に支持する負荷側ブラケットと、前記軸の反インペラ側を回転自在に支持する反負荷側ブラケットと、前記吹き出し口からの吹き出し風を整流するエアーガイドと、前記インペラと前記エアーガイドを覆うケーシングと、前記ケーシングの中央に設けられ、前記ケーシングの吸気口を形成すると共に、前記吸込口と接触してエアータイトを行なうためのタイトキャップと、前記ケーシングの前面を覆うと共に前記吸気口の内径に一致する箇所に吸引穴を有するドーナツ板形状の整流板と、前記整流板に一体に形成された円筒状のリブとを備え、前記リブの先端と前記タイトキャップの外周縁とで、弾性材料からなるタイト部材を挟持した電動送風機。

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