JP2003074496A - ファンモータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】比較的簡単な構成としながらも、モータ部を効
果的に冷却することのできるファンモータ装置を提供す
る。 【解決手段】前面および後面にそれぞれ吸気口４８およ
び排気口６０を有するケース１９と、ロータ３１とステ
ータ３２とから構成されてケース１９に内蔵されたモー
タ部３０と、モータ部３０から前方に突出したモータ軸
２８に軸着され、吸気口４８を通じて中央部の吸込口３
９から吸い込んだ外部空気を周端側へ向け放射状に導く
主ターボファン３３と、主ターボファン３３からの空気
を中央部に向け方向転換させてモータ部３０に導くガイ
ド部材２２と、モータ部３０から後方に突出したモータ
軸２８に軸着されて、モータ部３０を通過した空気を排
気口６０から外部に放出する補助ターボファン４９とを
備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、電気掃除
機に適用して好適なファンモータ装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気掃除機用のファンモータ装置
としては、図６または図７に示すような構成を有するも
のが一般に採用されている。図６のファンモータ装置
は、ダイレクト型と呼ばれるものであって、モータ部を
構成する回転子１および固定子２を備えたモータケース
３と、回転子１の回転軸４に固着された動力ファン７を
覆うファンケース８とを一体形成して装置ケース９が形
成されている。

【０００３】このモータファン装置では、モータ部への
通電による回転子１の回転で動力ファン７が回転する
と、外部の空気Ａ１が吸込口１０からファンケース８内
に吸引されるとともに、その空気Ａ１は、ファンケース
８内において動力ファン７の回転と遠心力とによって加
速、加圧される。そして、外部空気Ａ１は、加速、加圧
されたのちに、動力ファン７の外周部から冷却空気流Ａ
２として回転子１および固定子２との間の空間に圧送さ
れ、モータケース３に開口された送風口１１から外部に
排出される。

【０００４】一方、図７の特開平９−９８９１３号公報
に開示されている電気掃除機用ファンモータ装置は、バ
イパス型と呼ばれるものであって、モータ部を構成する
回転子１と固定子２を備えたモータケースをファンケー
ス８と一体的に形成して装置ケース９が形成されている
構成において図６の装置と同様であるが、モータケース
３の端部に冷気吸気口１２を開口するとともに、ファン
ケース８との付け根部側下部にモータ排気口１３が設け
られている。他方、ファンケース８には、そのの端部に
吸込口１０が設けられているとともに外周部に送風口１
４が設けられている。また、両ケース３，８の間は仕切
板１７で仕切られ、モータケース３内には、この仕切板
１７の近傍において回転軸４に冷却ファン１８が固定さ
れている。ファンケース８内部には、動力ファン７が回
転軸４に固定して設けられている。

【０００５】このファンモータ装置では、モータ部への
通電による回転子１の回転で動力ファン７が回転する
と、外部空気Ａ１が吸込口１０からファンケース８内に
吸引されるとともに、この外部空気Ａ１が、ファンケー
ス８内において動力ファン７の回転と遠心力によって加
速、加圧されて、動力ファン７の外周部から仕事流Ａ３
として送風口１４から放出される。他方、冷却ファン１
８の回転により外部空気Ａ１が冷気吸気口１２からモー
タケース３内に吸引されて回転子１および固定子２の間
を冷却流として流れてモータ部を冷却しながら通過し、
仕事流Ａ３と遮断された状態で冷却ファン１８を通して
モータ排気口１３からモータケース３の外部に放出され
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６の
ダイレクト型のファンモータ装置では、動力ファン７に
より吸い込んだ外部空気Ａ１を回転子１と固定子２から
なるモータ部に冷却空気流Ａ２として送風しているだけ
であり、その上に、動力ファン７の周端部に遠心力で放
射状に導いた空気を固定部材であるファンケース８に当
接させたのち、そのファンケース８に沿って中央部に向
け方向転換させているので、送風損失が大きいことか
ら、吸込効率も低い。そのため、このファンモータ装置
では、モータ部を十分に冷却するだけの風量を確保する
ことができず、しかも、風速が遅いことから、冷却に供
する空気の温度が上昇し易い欠点がある。

【０００７】一方、図７のバイパス型のファンモータ装
置では、仕事流とは完全に遮断されている冷却流でモー
タ部を冷却することから、ダイレクト型のものに比較し
て冷却流の温度上昇を防止できる利点がある。その反
面、動力ファン７は電気掃除機としての大きな吸塵力を
得るために大型に構成する必要があるから、同一のモー
タ部によって動力ファン７と共に回転駆動される冷却フ
ァン１８はどうしても小型にせざるをえない。そのた
め、このファンモータ装置では、ダイレクト型のものに
比較してモータ部の冷却効果が小さいので、モータ部の
温度が上昇してモータ部の性能および寿命を低下させる
問題がある。

【０００８】そこで、本発明は、上記従来の課題に鑑み
てなされたもので、比較的簡単な構成としながらも、モ
ータ部を効果的に冷却することのできるファンモータ装
置を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のファンモータ装置は、前面および後面にそ
れぞれ吸気口および排気口を有するケースと、ロータと
ステータとから構成されて前記ケースに内蔵されたモー
タ部と、前記モータ部から前方に突出したモータ軸に軸
着され、前記吸気口を通じて中央部の吸込口から吸い込
んだ外部空気を周端側へ向け放射状に導く主ターボファ
ンと、前記主ターボファンからの空気を中央部に向け方
向転換させて前記モータ部に導くガイド部材と、前記モ
ータ部から後方に突出した前記モータ軸に軸着されて、
前記モータ部を通過した空気を前記排気口から外部に放
出する補助ターボファンとを備えていることを特徴とし
ている。

【００１０】このファンモータ装置では、主ターボファ
ンによって吸い込んだ外部空気を回転駆動する主ターボ
ファン自体によってこれの周端部に向け効率的に導いた
のちに、その空気をガイド部材によってモータ部に案内
しているので、送風損失が小さく、しかも、モータ部を
通過する冷却風を補助ターボファンで強制的に吸引して
外部に放出するので、吸気口からの吸込効率が高効率化
され、十分な風量を確保できるとともに、冷却風が比較
的速い風速で移動することから、冷却風の温度が上昇し
難い。したがって、このファンモータ装置では、既存の
構成に対して、主ターボファンの構造を改良し、且つ補
助ターボファンを付設しただけの簡単な構成としながら
も、モータ部を効果的に冷却することができる。

【００１１】上記発明のファンモータ装置において、主
ターボファンは、円形板状の中心部に穿孔された吸込口
と周縁部を後方へ向け湾曲させて形成された導風部とを
有する前面板部と、前記前面板部よりも小さい径の円形
板状の中心部に取付孔を有して前記前面板部に対し間隙
を存して後方側に配設された後面板部と、弧状の湾曲し
た形状を有し、渦巻き形状の放射状に配置されて前記前
面板部と前記後面板部との間に挟持固定された多数のブ
レードとを有し、前記吸込口から隣接する各２つの前記
ブレードの間を通り前記導風部と前記後面板部の周端と
の間の吹出口に至る複数の導風通路が形成されている構
成とすることが好ましい。

【００１２】この構成によれば、主ターボファンが、吸
込口から吸い込んだ外部空気を放射状に周端部に導いた
のちに後方へ向け放出することのできる複数の導風通路
を自体の内部に有しているので、この主ターボファンの
回転駆動によって取り込んだ外部空気が、主ターボファ
ンの回転に対応して規則的な旋回流を付与されることか
ら、ガイド部材を介してモータ部に向け円滑、且つ効率
的に送風される。これにより、吸気口からの吸込効率が
さらに高効率化されて外部空気を効率的に取り込むこと
ができるから、さらに十分な風量を確実に確保すること
ができる。

【００１３】また、上記構成において、主ターボファン
および補助ターボファンは、モータ部の単一のモータ軸
の前端部および後端部にそれぞれ軸着され、前記主ター
ボファンの各ブレードの外側端が導風部の内面に当接さ
れていることが好ましい。

【００１４】この構成によれば、ブレードの面積は導風
部の内面まで延びた分だけ大きくなり、そのブレードの
面積の増えた分だけ送風量が増大する。また、主ターボ
ファンの各導風通路をそれぞれ流れる外部空気は、導風
部の内面まで延びるブレードによって個々に後方に向け
放出されるので、主ターボファン内で合流させたのちに
放出する場合に比較して、乱気流の発生確率が低くな
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、
本発明の一実施の形態に係るファンモータ装置を示す縦
断左側面図、図２および図３はそのファンモータ装置の
正面図および背面図である。このファンモータ装置の外
体を形成するケース１９は、有底筒状のブラケット２０
と、このブラケット２０に対しこれの前端開口部を施蓋
する状態に連結されたファンカバー２１とにより構成さ
れている。

【００１６】上記ブラケット２０と上記ファンカバー２
１との各々の周端部の間には、取付部材を兼ねる板状の
ガイド部材２２が挟持固定されており、このガイド部材
２２には、その中央部に取付部２３が屈曲形成されてい
るとともに、中央部に複数個の通風孔６４が穿設されて
いる。上記取付部２３とブラケット２０の後面に後方へ
突出形成された取付部２４とには、それぞれ玉軸受２７
がそれぞれ保持状態に取り付けられており、この前後一
対の玉軸受２７に、後述するモータ部のモータ軸（ロー
タ軸）２８が回転自在に保持されている。

【００１７】上記モータ部３０は、モータ軸２８に一体
回転するよう装着されたロータ３１と、このロータ３１
の外周に対し所定の間隙を存した配置でブラケット２０
に支持されたステータ３２とにより構成されており、ブ
ラケット２０に内蔵されている。

【００１８】モータ軸２８の前端近傍箇所には主ターボ
ファン３３が軸着されている。図４（ａ）〜（ｃ）は、
それぞれ上記主ターボファン３３を示す正面図、（ａ）
のＡ−Ａ線断面図および背面図である。この主ターボフ
ァン３３は、前面板部３４と後面板部３７との間に複数
のブレード３８を挟持固定して構成されている。前面板
部３４は、円形板状であって、その中心部に吸込口３９
が穿孔され、中央部から周端部に向けて後面板部３７と
の間隔が順次小さくなる傾斜面、つまりブレード３８に
対応する傾斜面に形成されている。また、前面板部３４
の周縁部には、後方へ向け略直角に屈曲されて導風部４
０が形成されている。

【００１９】上記後面板部３７は、前面板部３４よりも
小さい径の円形板状であって、その中心部に取付孔４１
が穿孔されており、前面板部３４に対し同心状の配置で
ブレード３８を介在する間隙を存して後方側に配置され
ている。ブレード３８は、図４（ａ），（ｃ）に明示す
るように、弧状に湾曲した形状を有し、渦巻き形状の放
射状に配置されて前面板部３４と後面板部３７との間に
挟持固定されている。したがって、この主ターボファン
３３には、吸込口３９から隣接する各２つのブレード３
８の各間を通り導風部４０と後面板部３７の周端との間
の吹出口４３に至る複数の導風通路４２が形成されてい
る。

【００２０】上記主ターボファン３３は、図１に示すよ
うに、後面板部３７の取付孔４１にモータ軸２８のねじ
部２９を挿通させ、且つスペーサ部材４４を介在して後
面板部３７がガイド部材２２の取付部２３に押し付けら
れるとともに、ねじ部２９に螺合したナット４７を締結
することにより、モータ軸２８に軸着されている。この
取付状態において、前面板部３４の吸込口３９はファン
カバー２１の中心に穿設された吸気口４８に近接して対
向する。

【００２１】モータ軸２８の後端近傍箇所には補助ター
ボファン４９が軸着されている。図５（ａ）〜（ｃ）
は、それぞれ上記補助ターボファン４９を示す正面図、
（ａ）のＢ−Ｂ線断面図および背面図である。この補助
ターボファン４９は、主ターボファン３３と比較して形
状が全体に小型化されているだけで、主ターボファン３
３と略同様の構成を有している。すなわち、補助ターボ
ファン４９は、前面板部５０と後面板部５１との間に複
数のブレード５２を挟持固定して構成されている。前面
板部５０は、円形板状であって、その中心部に吸込口５
３が穿孔されている。この前面板部５０の周縁部には、
後方へ向け略直角に屈曲された導風部４０が形成されて
いる。

【００２２】上記後面板部５１は、前面板部５０よりも
小さい径の円形板状であって、その中心部が前方に屈曲
されて取付筒部５７が形成されており、前面板部５０に
対し同心状の配置でブレード５２を介在する間隙を存し
て後方側に配置されている。ブレード５２は、図４
（ａ），（ｃ）に明示するように、弧状に湾曲した形状
を有し、渦巻き形状の放射状に配置されて前面板部５０
と後面板部５１との間に挟持固定されている。したがっ
て、この補助ターボファン４９には、吸込口５３から隣
接する各２つのブレード５２の各間を通り導風部５４と
後面板部５１の周端との間の吹出口５９に至る複数の導
風通路５８が形成されている。この補助ターボファン４
９は、主ターボファン３３に比較して小型であることか
ら、図１に示すように、後面板部５１の取付筒部５７に
モータ軸２８を嵌入させる簡単な固定手段でモータ軸２
８に軸着されている。

【００２３】ブラケット２０における補助ターボファン
４９の前方側近傍箇所には、モータ部３０を通過した空
気を補助ターボファン４９の吸込口５３に導くための導
風部材６７が固着されている。また、ブラケット２０の
後面には、図３に明示するように、４つの排気口６０が
配設されている。また、図１に示すように、ブラケット
２０におけるモータ部３０の後方箇所には、ブラシ保持
器６１が取り付けられており、このブラシ保持器６１内
には、コイルばね（図示せず）を介してカーボンブラシ
６２がセットされ、このカーボンブラシ６２がコイルば
ねの付勢力によってモータ軸２８の整流子６３に圧接さ
れている。

【００２４】このファンモータ装置では、モータ部３０
が通電されて回転駆動すると、モータ軸２８によって主
ターボファン３３と補助ターボファン４９とが一体回転
される。主ターボファン３３の回転によってファンカバ
ー２１の吸気口４８からケース１９の内部に吸引された
外部空気の殆どは、主ターボファン３３の吸込口３９か
ら複数の導風通路４２を通って吹出口４３より後方へ放
出される。この放出された空気は、ガイド部材２２に沿
いながら中央部に導かれて通風孔６４からブラケット２
０内に流れ込み、モータ部３０のロータ３１とステータ
３２の間を通ってこれらを冷却したのち、補助ターボフ
ァン４９の駆動による吸引力によって導風部材６７に沿
いながら補助ターボファン４９の吸込口５３から複数の
導風通路５８を通って吹出口５９およびブラケット２０
の排気口６０から外部に排出される。

【００２５】このファンモータ装置では、主ターボファ
ン３３によって吸い込んだ外部空気を、回転駆動する主
ターボファン３３自体によってこれの周端部に向け効率
的に導いたのちに、その空気をガイド部材２２によって
モータ部３０に導いているので、図６に示したファンモ
ータ装置のように固定部材であるファンケース８によっ
て空気を方向転換させて導くものと異なり、送風損失が
小さいことから、吸込口３９からの吸込効率が高効率化
されるとともに、モータ部３０を通過する冷却風を補助
ターボファン４９で強制的に吸引して外部に放出するの
で、十分な風量を確保でき、また、冷却風が比較的速い
風速で移動されることから、冷却風の温度が上昇し難
い。したがって、このファンモータ装置では、既存の構
成に対して、主ターボファン３３の構造を改良し、且つ
補助ターボファン４９を付設しただけの簡単な構成とし
ながらも、モータ部３０を効果的に冷却できる。

【００２６】しかも、このファンモータ装置では、主タ
ーボファン３３が、吸込口３９から吸い込んだ外部空気
を放射状に周端部に導いたのちに後方へ放出することの
できる複数の導風通路４２を自体の内部に有しているの
で、この主ターボファン３３の回転駆動によって取り込
んだ外部空気が、主ターボファン３３の回転に対応して
規則的な旋回流を付与されることから、ガイド部材２２
を介してモータ部３０に向け円滑、且つ効率的に送風さ
れる。これにより、吸込効率が一層高効率化されて外部
空気を効率的に取り込むことができるから、さらに十分
な風量を確実に確保することができる。

【００２７】また、主ターボファン３３および補助ター
ボファン４９の各々のブレード３８，５２の外側端が導
風部４０，５４の内面に当接された構成を有しており、
ターボファン３３，４９の風量はブレード３８，５２の
面積によって決定されることから、ブレード３８，５２
の面積が導風部４０，５４の内面まで延びて面積の増え
た分だけ送風量が増大する。また、主ターボファン３３
および補助ターボファン４９の各々の各導風通路４２，
５８をそれぞれ流れる外部空気は、導風部４０，５４の
内面まで延びたブレード３８，５２によって個々に後方
に向け放出されるので、主ターボファン３３および補助
ターボファン４９の各々の内部で合流させたのちに放出
する場合に比較して、乱気流の発生確率が低くなる利点
を有する。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明のファンモータ装置
によれば、主ターボファンによって吸い込んだ外部空気
を回転駆動する主ターボファン自体にこれの周端部に向
け効率的に導いたのちに、その空気をガイド部材によっ
てモータ部に導いているので、送風損失が小さくなり、
しかも、モータ部を通過する冷却風を補助ターボファン
で強制的に吸引して外部に放出するので、吸込効率が高
効率化されて十分な風量を確保できるとともに、冷却風
が比較的速い風速で移動することから、冷却風の温度が
上昇し難い。したがって、このファンモータ装置では、
既存の構成に主に補助ターボファンを付設しただけの簡
単な構成としながらも、モータ部を効果的に冷却するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るファンモータ装置
を示す縦断左側面図。

【図２】同上のファンモータ装置を示す正面図。

【図３】同上のファンモータ装置を示す背面図。

【図４】（ａ）〜（ｃ）は同上のファンモータ装置に用
いられている主ターボファンを示す正面図、（ａ）のＡ
−Ａ線断面図および背面図。

【図５】（ａ）〜（ｃ）は同上のファンモータ装置に用
いられている補助ターボファンを示す正面図、（ａ）の
Ｂ−Ｂ線断面図および背面図。

【図６】従来の電気掃除機用ファンモータ装置を示す概
略横断面図。

【図７】従来の他の電気掃除機用ファンモータ装置を示
す概略横断面図。

【符号の説明】

１９ ケース ２２ ガイド部材 ２８ モータ軸 ３０ モータ部 ３１ ロータ ３２ ステータ ３３ 主ターボファン ３４ 前面板部 ３７ 後面板部 ３８ ブレード ３９ 吸込口 ４０ 導風部 ４１ 取付孔 ４２ 導風通路 ４３ 吹出口 ４８ 吸気口 ４９ 補助ターボファン ６０ 排気口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０４Ｄ 29/28 Ｆ０４Ｄ 29/28 Ｃ 29/58 29/58 Ｐ Ｆターム(参考） 3B006 FA01 FA02 3H032 NA02 3H033 AA02 AA13 BB02 BB06 BB20 CC01 CC03 CC05 DD01 DD21 EE03 EE19 3H034 AA02 AA13 BB02 BB06 BB20 CC01 CC03 CC05 DD05 EE03 EE18 3H035 AA03 AA04 AA06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前面および後面にそれぞれ吸気口および
   排気口を有するケースと、 ロータとステータとにより構成されて前記ケースに内蔵
   されたモータ部と、 前記モータ部から前方に突出したモータ軸に軸着され、
   前記吸気口を通じて中央部の吸込口から吸い込んだ外部
   空気を周端側へ向け放射状に導く主ターボファンと、 前記主ターボファンからの空気を中央部に向け方向転換
   させて前記モータ部に導くガイド部材と、 前記モータ部から後方に突出した前記モータ軸に軸着さ
   れて、前記モータ部を通過した空気を前記排気口から外
   部に放出する補助ターボファンとを備えていることを特
   徴とするファンモータ装置。
2. 【請求項２】 主ターボファンは、 円形板状の中心部に穿孔された吸込口と周縁部を後方へ
   向け湾曲させて形成された導風部とを有する前面板部
   と、 前記前面板部よりも小さい径の円形板状の中心部に取付
   孔を有して前記前面板部に対し間隙を存して後方側に配
   設された後面板部と、 弧状の湾曲した形状を有し、渦巻き形状の放射状に配置
   されて前記前面板部と前記後面板部との間に挟持固定さ
   れた多数のブレードとを有し、 前記吸込口から隣接する各２つの前記ブレードの間を通
   り前記導風部と前記後面板部の周端との間の吹出口に至
   る複数の導風通路が形成されている請求項１に記載のフ
   ァンモータ装置。
3. 【請求項３】 主ターボファンおよび補助ターボファン
   は、モータ部の単一のモータ軸の前端部および後端部に
   それぞれ軸着され、 前記主ターボファンの各ブレードの外側端が導風部の内
   面に当接されている請求項２に記載のファンモータ装
   置。