JP2003328999A - 電動送風機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】整流子及びその近傍を効果的に空冷ができると
ともに、適正な整流機能を維持できる電動送風機を提供
する。 【解決手段】ステータ２１との間に空気が流通する間隙
Ｓを設けて、電機子２２をステータ２１の内側に回転自
在に配置する。間隙Ｓに空気を送風するファン部Ｆが有
するファン４０を、電機子２２が有する回転軸２２ａの
一端部に連結する。回転軸２２ａのファン４０と反対側
に整流子２３を取付ける。ブラシ２５を整流子２３に押
付けてブラシ装置２４を配置する。間隙Ｓの風下側に、
間隙Ｓを流通した空気を整流子２３に向けて導く風ガイ
ド３２を設けている。

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
等に備えられる電動送風機に関する。

【０００２】

【従来の技術】電動送風機には、ステータ、整流子を有
する電機子、一対のブラシ装置、及び端子台、ファンを
有して空気を送風するファン部等を備えたものがある。
ステータ、電機子、ブラシ装置、及び端子台は、複数の
排気口が形成された電動機ケースに収容されて電動機部
を形成している。

【０００３】ステータはステータコアとステータ巻線と
を備えている。ステータコアは平面略四角形状の外形を
有して、その中央部には電機子が通る電機子通孔が開け
られている。電機子は回転軸にアーマチュアコア及びア
ーマチュアコイルを夫々装着して形成されている。回転
軸の一端部にはファンが連結しており、他端部には整流
子が取付けられている。この電機子はステータとの間に
空気が流通する間隙を設けて、このステータの電機子通
孔内に回転自在に配置されている。一対のブラシ装置に
は夫々カーボン等からなるブラシが設けられている。こ
れらブラシの先端部は整流子に押付けられている。

【０００４】端子台は合成樹脂等の成型品であり、外部
電源と電気的に接続する端子を支持する。この端子台の
平面形状はステータコアの平面形状と略同形状、すなわ
ち平面略四角形状の外形を有して、その中央部にステー
タコアの電機子通孔と同形状の通孔が開けられた形状に
形成されている。この端子台はステータの風下側の端面
上に配置されている。

【０００５】この電動送風機でファン部から送風された
空気は、ステータと電機子との間に設けられた間隙等を
流通し、電動機ケースに設けられた複数の排気口から排
出される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の電動送
風機では、ファン部から送風されてステータと電機子と
の間に設けられた間隙を流通する空気が、前記間隙の風
下側に直進するようにそのまま流れて電動機ケースの排
気口から排出される。つまり、ファン部から送風された
空気は、前記間隙の風下側に配置され、且つ、アーマチ
ュアコアより小径の整流子、この整流子に押付けられて
いるブラシの先端部、及び電機子の整流子側付近には有
効に作用しない。したがって、整流子、ブラシ、及び電
機子の風下側の温度は上昇し易い。

【０００７】整流子の温度が上昇すると、その合成樹脂
部分が軟化して整流子片が遠心力で浮上がるおそれが生
じる。整流子片が浮上がると、整流子とブラシとの間で
異常スパークが発生して、更なる温度上昇をもたらす要
因となる。また、カーボン等からなるブラシ及び銅等か
らなるアーマチュアコイルの温度が上昇すると、この温
度上昇に伴ってカーボンや銅等の電気抵抗が大きくな
り、電気的損失が増大する。

【０００８】また、回転する整流子に接するブラシの先
端部の磨耗に伴ってブラシ粉末が生じる。このブラシ粉
末が整流子の整流子片間に滞留して生長すると、隣接す
る整流子片の絶縁不良が生じて、適正な整流が行なわれ
なくなるおそれがある。

【０００９】本発明が解決しようとする課題は、整流子
及びその近傍を効果的に空冷ができるとともに、適正な
整流機能を維持できる電動送風機を得ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１に係る発明の電動送風機は、ステータとの
間に空気が流通する間隙を設けてステータの内側に配置
された電機子の回転軸の一端部に、前記間隙に空気を送
風するファンを連結するとともに、前記回転軸の他端部
にブラシ装置が押付けられる整流子を取付け、前記間隙
の風下側に、この間隙を流通した空気を整流子に向けて
導く風ガイドを設けている。

【００１１】この発明では、風ガイドにより、ファン部
から送風されてステータと電機子との間の間隙を流通し
た空気が整流子に向けて導かれる。そのため、整流子及
びその近傍にファン部から送風された空気が流れて、整
流子及びその近傍が冷却される。また、ブラシの先端部
が磨耗して生じるブラシ粉末は、整流子上に止まらない
ように風ガイドにより導かれた空気に吹き飛ばされる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図２を参照して本発
明の一実施形態を説明する。

【００１３】この実施形態の電動送風機１１は、図１に
示すように、電動機フレーム例えば電動機ケース１０、
ステータ２１、整流子２３を有する電機子２２、一対の
ブラシ装置２４、端子台３０、ファン４０、ディフュー
ザ４５、ファンカバー４６等を備えている。ステータ２
１、電機子２２、一対のブラシ装置２４、及び端子台３
０は、電動機ケース１０に収容されて電動機部Ｍを形成
している。また、ファン４０、ディフューザ４５、及び
ファンカバー４６はファン部Ｆを形成している。

【００１４】まず、電動機部Ｍについて説明する。板金
製の電動機ケース１０は、ケース本体１１とケース端面
板１８とを連結して形成されている。ケース本体１１の
円筒部１２の開口縁は外側に張出す張出し縁部１４をな
している。張出し縁部１４は、環状平面部１４ａと、こ
の平面部１４ａからケース本体１１の端壁１３側に向け
て円筒部１２と略平行に折り曲げられた嵌合筒部１４ｂ
と、この筒部１４ｂの先端から環状平面部１４ａと略平
行に折り曲げられたストッパ部１４ｃとで形成されてい
る。端壁１３の中央部には円筒形状をなす第１軸受支え
部１５が形成され、この第１軸受支え部１５には第１軸
受１６が収容されている。円筒部１２の端壁１３側には
複数の排気口１７（１つのみ図示）が開けられている。

【００１５】ケース端面板１８は、ケース本体１１の開
口を径方向に横切っていて、その両端部は張出し縁部１
４にねじ止めされている。このケース端面板１８の長手
方向中央部には、第１軸受支え部１５に対応して電動機
ケース１０の外に向けて突出する第２軸受支え部１５が
形成され、この内部には第２軸受２０が収容されてい
る。

【００１６】ステータ２１は、ステータコア２１ａとス
テータ巻線２１ｂ（図２参照）とを備えている。ステー
タコア２１ａは、平面略四角形状の外形を有し、その中
央部には電機子２２が通る電機子通孔２１ｃ（図２参
照）が開けられている。ステータコア２１ａは、同一形
状に打ち抜かれた電磁鋼板を積層して形成されている。
ステータ２１は、電動機ケース１０との間に空気が流通
する間隙Ｓ_０を設け、且つ、ステータコア２１ａの四隅
を円筒部１２の内壁に圧接させるように、電動機ケース
１０に圧入して収容されている。

【００１７】電機子２２の回転軸２２ａは、アーマチュ
アコア２２ｂ及び銅等からなるアーマチュアコイル２２
ｃが夫々装着されている。電機子２２は、回転軸２２ａ
の両端部を両軸受１６，２０に支持させるとともに、ス
テータ２１との間に空気が流通する間隙Ｓを設けて、こ
のステータ２１の電機子通孔２１ｃ内に回転自在に配置
されている。回転軸２２ａの第２軸受２０側の先端部
は、この軸受２０及びケース端面板１８を貫通してお
り、この先端部には後述のファン４０が連結している。
アーマチュアコア２２ｂを間に置いてファン４０と反対
側、すなわち、アーマチュアコア２２ｂと第１軸受１６
との間には、合成樹脂製の整流子ベースの外周部に多数
の整流子片２３ａが設けられた整流子２３が取付けられ
ている。各整流子片２３ａには夫々アーマチュアコイル
２２ｃの端部が接続されている。隣接する整流子片２３
ａは、相互間に設けられた分離溝２３ｂによって非接触
となっている。各分離溝２３ｂは整流子２３の軸方向に
延びていて、その両端は開放されている。

【００１８】一対のブラシ装置２４には夫々カーボン等
からなるブラシ２５が設けられている。一対のブラシ装
置２４は、ケース本体１１を貫通し、且つ、ブラシ２５
の先端部をコイルばね２４ａで整流子２３に押付けて配
置されている。

【００１９】端子台３０は、ステータ２１の巻線スロッ
トをステータ巻線２１ｂに対して絶縁する合成樹脂の絶
縁スロットと一体に形成されている。この端子台３０
は、平面形状がステータコア２１ａの平面形状と略同形
状、すなわち、平面略四角形状の外形を有して、その中
央部に電機子通孔２１ｃと同形状の通孔が開けられた形
状に形成されている。この端子台３０は、間隙Ｓを通る
気流の下流側位置のステータコア２１ａの端面、つまり
ステータコア２１ａの風下側端面に設けられている。端
子台３０は、ステータ巻線２１ｂ、或いは、雑音防止用
コンデンサー（図示せず）等と外部電力とを電気的に接
続する複数の端子３１を支持している。ステータ巻線２
１ｂやコンデンサー等は、これらの端子３１を介して外
部電源と電気的に接続する。端子台３０の風下側の面上
には、一端部及び中央部に位置して、風下側の面から略
垂直に突出する一対の端子支持部３０ａが形成されてい
る（図２参照）。４つの端子３１は各端子支持部３０ａ
に配設されている。

【００２０】端子台３０の互いに平行な２辺の中央部に
位置する端子支持部３０ａの内側面、つまり、電機子２
２と対向する面には、図１及び図２に示したように、一
対の風ガイド３２が一体に形成されている。この風ガイ
ド３２は端子台３０を成型する際に同時に形成すること
ができる。一対の風ガイド３２は、前記間隙Ｓを通る気
流の風上側から風下側に行くに従って、電機子２２に次
第に近づけられるように突出する傾斜面３２ａを有し、
この傾斜面３２ａは間隙Ｓの風下側の端に臨んでいる。
この一対の風ガイド３２は、ファン部Ｆから吐出され
て、間隙Ｓを流通した空気を整流子２３に向けて導く。

【００２１】これら風ガイド３２は、その傾斜角度、或
いは、位置等が回転軸２２ａに対して非対称となるよう
にするのが好ましい。このようにすることにより、間隙
Ｓを通った風を整流子２３の所定部位に導いて、整流子
２３付近の広い領域に空気を当てることができるように
なる。また、夫々の風ガイド３２で導かれた風同士が干
渉するのを抑制することができる。

【００２２】次にファン部Ｆについて説明する。回転軸
２２ａの第２軸受支え部１５を貫通した先端部にファン
４０がナット４１により連結されている。

【００２３】ファン４０は遠心型のものであって、中央
部に取付け孔を有した円板状のベース４２と、これに対
向する前面シュラウド４３とを複数の遠心羽根４４（一
枚のみ図示）で連結してなる。このファン４０の外周部
には吐出し口４３ａが形成され、前面シュラウド４３の
中央部には吸込み口（図示せず）が設けられている。吸
込み口は、遠心羽根４４の内端よりファン４０の中心側
に位置してファンカバー４６の裏面に向けて湾曲されて
いる。

【００２４】ファン４０と電動機ケース１０との間に
は、張出し縁部１４及びケース端面板１８の第２軸受支
え部１５を除く部分を覆い隠す合成樹脂製のディフュー
ザ４５が配置されている。ディフューザ４５は、その周
部の風入口においてファン４０から吐出された気流を取
込み、この気流を裏面のディフューザ４５流路に流動さ
せ静圧化しながら電動機ケース１０の開口に導入する。

【００２５】板金製のファンカバー４６は、電動機ケー
ス１０の嵌合筒部１４ｂに嵌合して取付けられて、ファ
ン４０及びディフューザ４５を覆い隠している。このフ
ァンカバー４６は中央部には吸気口４６ａが設けられて
いる。

【００２６】この電動送風機１では、図１に実線矢印で
示したように、ファン部Ｆから吐出された空気が電動機
ケース１０とステータ２１との間に設けられた間隙
Ｓ_０、或いは、ステータ２１と電機子２２との間に設け
られた間隙Ｓ等を通過して、電動機ケース１０に設けら
れた複数の排気口１７から排出される。

【００２７】このうち、ステータ２１と電機子２２との
間に設けられた間隙Ｓを流通した空気が端子支持部３０
ａに設けた風ガイド３２により整流子２３に向けて導か
れる。そのため、整流子２３及びその近傍にファン部Ｆ
から送風された空気が流れて、整流子２３、及び、整流
子２３の近傍、すなわちブラシ２５、電機子２２の風下
側付近、ステータ２１の風下側付近が冷却される。

【００２８】したがって、この実施形態によれば、整流
子ベースの温度上昇による軟化を抑止することができ、
整流子片２３ａの遠心力による浮上がりによって発生す
る整流子２３とブラシ２５との間での異常スパークが抑
制されるとともに、カーボン等からなるブラシ２５及び
銅等からなるアーマチュアコイル２２ｃの温度上昇を抑
止することができる。したがって、温度上昇に伴うブラ
シ２５やアーマチュアコイル２２ｃの電気抵抗の増大が
抑制され、それに伴う電気的損失が低減されるので、電
動送風機１の効率を向上することができる。

【００２９】また、回転する整流子２３に接するブラシ
２５の先端部の磨耗に伴うブラシ粉末の一部は整流子２
３の分離溝２３ｂに入り込む。しかし、この実施形態で
は、風ガイド３２により導かれ、整流子２３に吹き付け
られるように流動する空気により、分離溝２３ｂ内のブ
ラシ粉末を分離溝２３ｂに沿って吹き飛ばすことができ
る。したがって、ブラシ粉末が整流子片２３ａ間に滞留
することにより生じる整流子片２３ａ間の絶縁不良が抑
制され、適正な整流を維持することができる。

【００３０】上述のように、この実施形態によれば、整
流子２３及びその近傍を効果的に空冷ができるととも
に、適正な整流機能を維持できる。

【００３１】また、風ガイド３２は、端子台３０を成型
する際に同時に形成することができるため、工程数を増
やすこと無く、低コストで風ガイド３２を設けることが
できる。

【００３２】なお、この実施形態では、端子台３０の一
対の端子支持部３０ａに対応させて２つの風ガイド３２
を設けたが、風ガイド３２は一方の端子支持部３０ａに
１つだけ設けてもよい。また、この実施形態では、風ガ
イド３２に前記間隙Ｓを通る気流の風上側から風下側に
行くに従って電機子２２に次第に近づけられるように突
出する傾斜面３２ａを形成することで空気を整流子２３
に導いたが、風ガイドは空気を整流子２３に導くことが
できる形状であればよく、例えば、前記間隙Ｓを通る気
流の風上側から風下側に行くに従って電機子２２に次第
に近づけられるように湾曲したり、又は同様な筒部を設
ける等して空気を整流子２３に導いても良い。さらに、
風ガイド３２を設ける場所は端子台３０に限定されるも
のではなく、例えば、電動機ケース１０に代表される電
動機フレームの内壁等に設けても良い。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、整流子及びその近傍を
効果的に空冷ができるとともに、適正な整流機能を維持
できる電動送風機が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る電動送風機を一部切
欠して示す側面図。

【図２】図１の電動送風機の一部分を端子台側から見た
正面図。

【符号の説明】

１…電動送風機 ２１…ステータ ２２…電機子 ２２ａ…回転軸 ２３…整流子 ２４…ブラシ装置 ２５…ブラシ ３０…端子台 ３１…端子 ３２…風ガイド ３２ａ…傾斜面 ４０…ファン Ｆ…ファン部 Ｓ…間隙

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステータと、このステータとの間に空気が
   流通する間隙を設けて、前記ステータの内側に回転自在
   に配置された電機子と、この電機子が有した回転軸の一
   端部に連結されたファンを有して、前記間隙に空気を送
   風するファン部と、前記ファンと反対側に位置して前記
   回転軸に取付けられた整流子にブラシを押付けて配置さ
   れたブラシ装置と、前記間隙の風下側に設けられて、前
   記間隙を流通した空気を前記整流子に向けて導く風ガイ
   ドと、を具備している電動送風機。
2. 【請求項２】前記ステータが、外部電源と電気的に接続
   する端子を支持する合成樹脂製の端子台を備えており、
   この端子台に前記風ガイドが設けられている請求項１に
   記載の電動送風機。