JP2003336598A - ファン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 下部ファンプレートおよび上部ファンプレー
トの回転によるファン翼の変形を防止できるファンを提
供する。 【解決手段】 下部ファンプレート85および上部ファン
プレート87の係合溝部92にファン翼89の係合突部91を係
合する。下部ファンプレート85および上部ファンプレー
ト87の周面部を外側からポンチにて変形させて内側に向
けて突出した支持突部93を設ける。ファン翼89における
ファン83の回転方向の面を支持突部93で支持する。電動
機のロータ軸を回転させた際に生じる遠心力などによる
ファン翼89の回転方向への変形を支持突部93が支持して
防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軸体の回転により
吸込風を形成させるファンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のファンは、例えば電動送
風機に用いられ、電動機の駆動により回転される軸体の
軸方向における一端部に同心状に取り付けられており、
この電動機の駆動による軸体の回転に伴って吸込風を形
成させる。そして、この電動送風機のファンは、円形平
板状のプレート部としての一対のファンプレートを備え
ており、これら一対のファンプレートは、電動機の軸部
の一端部に対して同心状に互いに平行に離間されて取り
付けられている。

【０００３】さらに、これら一対のファンプレートそれ
ぞれの周面には、これら一対のファンプレートの厚み方
向に向けて貫通した複数の係合溝部が設けられている。
これら複数の係合溝部は、軸体の回転方向に対向した方
向に向けて湾曲しつつ、一対のファンプレートの周縁か
ら軸中心に向かって沿っている。

【０００４】また、これら一対にファンプレートの間に
は、湾曲した細長平板状の複数のブレードが橋渡された
状態で取り付けられている。そして、これらブレードに
は、これらブレードの面方向に向けて突出した係合突部
が、これらブレードの長手方向に沿って離間されて一体
的に設けられている。すなわち、これらブレードは、そ
れぞれの係合突部を一対のファンプレートの係合溝部に
係合させて、これら係合溝部に対して係合突部をかしめ
させることにより、一対のファンプレート間に固定され
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たファンでは、一対のファンプレートの係合溝部に、ブ
レードの係合突部を係合させてかしめることにより取り
付けられているだけであるため、例えば高速で電動機の
軸部を回転させて、一対のファンプレートを回転させた
際に、各ブレードの特に外周側が回転方向に向けて変形
してしまうという問題を有している。

【０００６】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、回転によるブレード部の変形を防止できるファン
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のファンは、一対
のプレート部にブレード部の回転方向側の面に当接して
ブレード部を支持する突部を具備したものである。そし
て、ブレード部の回転方向側の面をプレート部の突部が
支持するから、一対のプレート部を回転させた際のブレ
ード部の変形をより防止できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
の電気掃除機の構成を図１ないし図３を参照して説明す
る。

【０００９】図１ないし図３において、30は例えば電気
掃除機などの電動送風機であり、この電動送風機30は、
電気にて駆動する電動機31を備えている。この電動機31
は、内側にモータ本体部33が収納された略円筒状のモー
タフレーム32を有している。このモータフレーム32の前
端面には、周囲に外周方向に向けて突出する断面略Ｌ字
状のフランジ部35が屈曲形成された開口部34が開口形成
されている。

【００１０】さらに、このモータフレーム32の後端面
は、後板部36にて閉塞されている。この後板部36の中央
部には、この中央部がモータフレーム32の前側に向けて
凹弧状に湾曲して突出して絞り部37を絞り形成した後、
さらに後方に向けて略円筒状に突出して内周面側にベア
リング38をベアリングキャップ39およびスラストバネ40
を介して収容するモータヘッド部41が設けられている。
また、モータフレーム32の後部近傍の周面には、複数の
吹出口42が開口形成されている。

【００１１】また、モータフレーム32の前端部には、長
手板状のブリッジ部45がモータフレーム32の径方向に架
橋して開口部34の一部を覆うように、長手方向の両端部
がフランジ部35にねじ46にて取り付けられている。この
ブリッジ部45の略中央には、略円板状の取付板部47が設
けられており、この取付板部47の略中央には、前方に向
けて略円筒状に突出し内周側にベアリング38を嵌合保持
して収容し、先端略中央に挿通孔48を開口する略円筒状
の取付筒部49が設けられている。

【００１２】一方、モータ本体部33は、モータフレーム
32に固定された略筒状のコア51に第１のコイル52が巻装
され、これら第１のコイル52に通電することにより内周
部に複数の固定極すなわちＮ極およびＳ極を形成する略
円筒状で外周面が略四角柱状のステータ53を備えてい
る。また、このモータ本体部33は、ステータ53のコア51
の各角部が、モータフレーム32に当接係止されてこのモ
ータフレーム32内に位置決め保持されている。さらに、
このモータ本体部33は、ステータ53の内周側に略同軸上
に貫通して位置し、両端部がモータヘッド部41およびブ
リッジ部45のベアリング38にそれぞれ回転可能に軸支さ
れて配設される軸体としてのロータ軸54を備えている。

【００１３】そして、このロータ軸54のモータヘッド部
41側のステータ53から露出する端部近傍には、複数の略
板状のコンミュテータバー55が放射状に周方向に向けて
配設されて構成された円筒状の整流子シェル56が、軸芯
を略一致させた状態で挿通されている。また、この整流
子シェル56とロータ軸54との間には、絶縁性を有する略
円筒状のモールド部57が介在されて整流子58が構成され
ている。

【００１４】さらに、ロータ軸54には、ステータ53の内
周側に位置して、中心にロータ軸54が嵌着される略円筒
状の積層鉄心61に引き出し線62が接続される第２のコイ
ル63が巻装されて、この第２のコイル63に通電すること
により外周部にステータ53の固定極に対向する複数の可
動極、すなわちＮ極およびＳ極を所定の位置に形成する
アーマチュア64が一体的に設けられている。

【００１５】そして、ステータ53のコア51には、絶縁性
部材である略角筒状の一対の端子台65が径方向に一体的
に取り付けられている。これら端子台65内には、図示し
ない家庭用商用交流電源に接続される端子66がそれぞれ
設けられている。そして、これら端子66の一方は、端子
台65の表面に開口する挿入口67に臨んでそれぞれが接離
可能に接触する一対の接触板部68を有している。

【００１６】また、モータフレーム32には、一対のブラ
シ機構部71がモータフレーム32の径方向に略位置してね
じ72などにて固定されている。これらブラシ機構部71
は、アーマチュア64の整流子58に長手方向の一端面が摺
接するカーボンブラシ73を備えており、このカーボンブ
ラシ73は、ブラシ保持器74にて保持されている。

【００１７】このブラシ保持器74には、有底角筒状で内
周側にカーボンブラシ73が進退可能に嵌挿される導電性
を有する保持付勢部75が嵌挿保持されている。この保持
付勢部75内には、この保持付勢部75からカーボンブラシ
73を常時進出させる方向に付勢して、このカーボンブラ
シ73を整流子58に電気的に導通させるコイルスプリング
76が配設されている。また、このブラシ保持器74には、
端子台65の挿入口67に対向する面に臨みカーボンブラシ
73に接触する接続端子77が設けられている。

【００１８】一方、ブリッジ部45の前側には、ディフュ
ーザ81がねじ82にて固定されている。このディフューザ
81の前方には、送風手段としてのファン83が配置されて
いる。このファン83は、電動機31によるロータ軸54の回
転により吸込風を形成させる。また、このファン83は、
回転により生じる空気との摩擦により発生する熱に対し
て耐熱性を有し、回転の際の慣性や質量などを考慮し
て、例えばアルミニウム合金などにて形成されている。

【００１９】また、このファン83は、略平板円形状で略
中央に電動機31のロータ軸54が嵌挿する嵌挿孔84が穿設
されたプレート部としての円板状の下部ファンプレート
85を備えている。この下部ファンプレート85は、ロータ
軸54の径方向に沿った面方向を有する状態で配設されて
いる。さらに、この下部ファンプレート85に所定の間隙
を介して対向した位置には、中心に通風孔86が開口形成
されたプレート部としての略平板円形状の上部ファンプ
レート87が配設されている。この上部ファンプレート87
は、下部ファンプレート85の面方向に対して面方向を平
行にした状態で配設されている。ここで、これら下部フ
ァンプレート85および上部ファンプレート87によりファ
ン83の一対のプレート部を構成する。

【００２０】さらに、これら下部ファンプレート85と上
部ファンプレート87との間には、これら下部ファンプレ
ート85および上部ファンプレート87の中心部から外周部
に延びた渦巻き状の複数の吸気風路88を区画形成する細
長平板状である壁状のブレード部としてのファン翼89が
取り付けられている。これら各ファン翼89は、図１に示
すように、長手方向が先端から基端に向かうに連れて徐
々に曲率を大きくさせて下部ファンプレート85および上
部ファンプレート87のそれぞれの軸中心側に向けて湾曲
されて、これら下部ファンプレート85と上部ファンプレ
ート87との間に平面渦巻き状に取り付けられている。

【００２１】また、これら各ファン翼89の幅方向におけ
る両側縁のそれぞれには、これら各ファン翼89の面方向
に沿って面一に突出したかしめ部としての複数、例えば
一対の係合突部91が、これら各ファン翼89の長手方向に
沿って互いに離間されて一体的に設けられている。これ
ら一対の係合突部91は、各ファン翼89の長手方向に沿っ
て両端から離間させた位置に互いに離間されて設けられ
ている。

【００２２】そして、これら各ファン翼89の係合突部91
のそれぞれは、下部ファンプレート85および上部ファン
プレート87のそれぞれに設けられた細長矩形状の被かし
め部としての複数、例えば一対の係合溝部92に係合され
た状態で、これら係合溝部92に対して先端部をかしめさ
せることにより固定されている。なお、これら係合溝部
92は、下部ファンプレート85および上部ファンプレート
87のそれぞれの厚み方向に沿って貫通している。

【００２３】さらに、これら下部ファンプレート85およ
び上部ファンプレート87には、図２に示すように、これ
ら下部ファンプレート85および上部ファンプレート87そ
れぞれの周面部を外側から互いに対向した側である内側
に向けて、例えばポンチなどの治具にて変形させて突出
させた断面凹状の複数、例えば一対の支持突部93が一体
的に設けられている。

【００２４】また、これら支持突部93は、各ファン翼89
の長手方向の先端部近傍と係合突部間における、ロータ
軸54の回転によるファン83の回転方向に対向する外側面
側であるとともに、このファン83の回転により生じる吸
込風が衝突する側の反対側の外側面側である幅方向にお
ける一側縁近傍を支持する。

【００２５】すなわち、これら支持突部93のそれぞれ
は、各ファン翼89の回転方向の面に当接して支持する。
よって、これら支持突部93は、電動機31のロータ軸54を
回転させてファン83を回転させた際に、このファン83の
各ファン翼89に働くいわゆる遠心力などによる、これら
各ファン翼89の回転方向への変形を防止する。

【００２６】そして、このファン83は、電動機31の突出
するロータ軸54が下部ファンプレート85の嵌挿孔84に嵌
挿されて、下部ファンプレート85の裏面側である上部フ
ァンプレート87と対向しない側にロータ軸54を嵌合する
スリーブ96と、このロータ軸54の一端部に形成されたね
じ部97に下部ファンプレート85の表面側の上部ファンプ
レート87と対向する側に位置して螺合する六角ナット98
とにより、軸方向における両端部がワッシャ99を介して
それぞれ挟持されて、モータ本体部33のアーマチュア64
の前端部に固定されている。なお、このファン83は、モ
ータ本体部33のロータ軸54の回転により、ファン翼89の
中心方向への渦巻き方向に回転する。

【００２７】一方、ディフューザ81は、モータフレーム
32の開口部34を覆って閉塞するように、ブリッジ部45の
取付板部47に固定されている。そして、このディフュー
ザ81は、周縁に略三角形状の切欠部101を等間隔で複数
切り欠き形成し、略中央にブリッジ部45の取付筒部49を
嵌合する貫通孔102を開口した略円筒状の胴体部103が設
けられた略円板状の円板部104を有している。

【００２８】そして、この円板部104におけるファン83
に対向する上面には、略垂直な円弧壁状の上流整流板10
5が設けられている。この上流整流板105は、中心からフ
ァン83の径寸法より若干大きい距離を介した周縁近傍に
位置している。また、この上流整流板105は、ファン83
のファン翼89の渦巻き方向と逆方向に平面渦巻き状に複
数設けられており、切欠部101に連続する案内風路106を
区画形成する。さらに、円板部104における電動機31側
に対向する下面には、略垂直な円弧壁状の下流整流板10
7が複数設けられている。この下流整流板107は、上流整
流板105と逆方向に平面渦巻き状に複数枚設けられてお
り、流過風路108を区画形成する。

【００２９】一方、モータフレーム32のフランジ部35の
外周部には、ファン83を覆う略円筒状のファンカバー11
1が嵌合されている。このファンカバー111の前面の中央
部には、ファン83の通風孔86に対向する吸気口112が開
口形成されている。さらに、このファンカバー111の後
面の全面には、後部開口部113が開口形成されて略円筒
状に形成されている。

【００３０】次に、上記第１の実施の形態の動作を説明
する。

【００３１】まず、電気掃除機の掃除機本体内の電動送
風機30を駆動させて掃除する。

【００３２】すなわち、端子66間に印加される家庭用商
用交流電源の電圧によりステータ53の第１のコイル52に
電流が流れてコア51が磁気化され、ステータ53の内周部
に極性が異なるＮ極およびＳ極の複数の固定極を形成す
る。

【００３３】同時に、これら端子66からカーボンブラシ
73および整流子58を介してアーマチュア64の第２のコイ
ル63に電流が流れてこのアーマチュア64の外周部の所定
の位置に極性の異なるＮ極およびＳ極の複数の可動極が
形成される。

【００３４】この後、ステータ53の固定極およびアーマ
チュア64の可動極の反発および吸引によりアーマチュア
64とともにロータ軸54が回転し、ファン83がファン翼89
の渦巻き方向に回転する。

【００３５】そして、このファン83の回転により、ファ
ンカバー111の吸気口112から空気が吸気され、このファ
ン83の通風孔86から吸気風路88内に吸込風として流れ、
ファン83の外周側に外方に向けて吹き出される。

【００３６】このとき、このファン83の回転により、こ
のファン83の各ファン翼89のそれぞれに、このファン83
の径方向に向かう遠心力などが働く。

【００３７】そして、これら各ファン翼89それぞれに働
く遠心力などは、ファン83の下部ファンプレート85およ
び上部ファンプレート87それぞれの支持突部93により支
持される。この結果、ファン83の回転により生じる遠心
力などによる各ファン翼89の変形が防止される。

【００３８】さらに、このファン83の外周から吹き出さ
れた吸込風は、対向するディフューザ81の上流整流板10
5にて案内されて案内風路106を渦巻き状に円板部104の
外周側に流通し、切欠部101を介して円板部104の裏面側
に流過する。

【００３９】そして、下流整流板107にて案内されて流
過風路108を流過し、渦巻き状にディフューザ81の中心
に向けて流れ、ディフューザ81の裏面側に位置する電動
機31のモータフレーム32の開口部34である通風口からモ
ータフレーム32内に流入し、モータ本体部33を冷却しつ
つ流過して吹出口42から排気される。

【００４０】上述したように、上記第１の実施の形態に
よれば、下部ファンプレート85および上部ファンプレー
ト87それぞれの係合溝部92に、各ファン翼89の係合突部
をそれぞれ係合させてかしめ固定させることにより、こ
れら下部ファンプレート85および上部ファンプレート87
の間にファン翼89を取り付けてファン83を構成してい
る。このため、電動機31によるロータ軸54の回転にて、
このファン83を回転させた場合には、このファン83の各
ファン翼89のそれぞれに、このファン83の径方向に向か
う遠心力などが働く。

【００４１】このとき、このファン83の各ファン翼89
を、先端から基端に向かうに連れて徐々に曲率を大きく
させて下部ファンプレート85および上部ファンプレート
87のそれぞれの軸中心側に向けて長手方向を湾曲させ
て、これら下部ファンプレート85と上部ファンプレート
87との間に平面渦巻き状に取り付けたので、このファン
83の回転にて生じる遠心力などにより、各ファン翼89の
それぞれがファン83の回転方向に向けて変形してしまう
おそれがある。

【００４２】そこで、下部ファンプレート85および上部
ファンプレート87のそれぞれに支持突部93を設け、これ
ら支持突部93のそれぞれにて各ファン翼89におけるファ
ン83の回転方向に対向する外側面側を支持することによ
り、ファン83を回転させた際に各ファン翼89に働く遠心
力などによる、これら各ファン翼89の回転方向への変形
を防止できる。

【００４３】よって、これら各ファン翼89それぞれによ
るファン83の径方向に沿った最外周域に位置する係合突
部91を支点とした回転方向に向かう変形を防止できる。
この結果、これら各ファン翼89が回転方向に向けて変形
することにより生じるファン83の送風効率の低下をより
抑制できる。

【００４４】特に、各ファン翼89の係合突部91を下部フ
ァンプレート85および上部ファンプレート87のそれぞれ
の係合溝部92に係合させてかしめさせることにより、こ
れら下部ファンプレート85および上部ファンプレート87
の間に各ファン翼89を固定させている。このため、これ
ら下部ファンプレート85および上部ファンプレート87の
それぞれの外周縁近傍に係合溝部92を設けた場合には、
ファン83の回転にて生じる遠心力が、下部ファンプレー
ト85および上部ファンプレート87の径方向に向かうに連
れて大きくなるので、ファン83の回転による遠心力など
により係合溝部92への係合突部91の係合およびかしめ固
定がより破損しやすくなる。

【００４５】この結果、下部ファンプレート85および上
部ファンプレート87における最外周域に位置する係合溝
部92より外周域に支持突部93を設けて、この支持突部93
にてファン翼89の長手方向における係合突部91より先端
部を支持することにより、ファン83を回転させた際に生
じる遠心力などによるファン翼89の回転方向への変形を
簡単な構成で確実かつ容易に防止できる。

【００４６】また、下部ファンプレート85および上部フ
ァンプレート87それぞれの周面部をポンチなどの治具を
用いて変形させることにより、これら下部ファンプレー
ト85および上部ファンプレート87のそれぞれに支持突部
93を形成させている。このため、下部ファンプレート85
および上部ファンプレート87それぞれへの支持突部93の
形成が容易である。同時に、これら下部ファンプレート
85および上部ファンプレート87それぞれに対する支持突
部93の形成位置を容易に変更できる。よって、これら下
部ファンプレート85および上部ファンプレート87の間に
取り付けた各ファン翼89のそれぞれの遠心力などに起因
した回転方向への変形をより簡単な構成で確実かつ容易
に防止できる。

【００４７】次に、本発明の第２の実施の形態の構成を
図４および図５を参照して説明する。

【００４８】この図４および図５に示すファン83は、基
本的には図１ないし図３に示すファン83と同様である
が、下部ファンプレート85および上部ファンプレート87
のそれぞれの周面部にコ字状の切り溝部121を設け、こ
の切り溝部121内に位置する片状の支持突部93を、これ
ら下部ファンプレート85および上部ファンプレート87の
それぞれの内側面側に向けて折り曲げて形成したもので
ある。

【００４９】そして、これら支持突部93は、図５に示す
ように、これら支持突部93における下部ファンプレート
85および上部ファンプレート87の外側面側で、各ファン
翼89におけるファン83の回転方向に対向する外側面側を
支持している。

【００５０】この結果、この図４および図５に示すファ
ン83は、下部ファンプレート85および上部ファンプレー
ト87の周面部を内側面側に向けて切り起した支持突部93
により、これら下部ファンプレート85および上部ファン
プレート87間のファン翼89を支持するので、図１ないし
図３に示すファン83と同様の作用効果を奏することがで
きる。

【００５１】さらに、支持突部93における下部ファンプ
レート85および上部ファンプレート87の外側面側で、各
ファン翼89におけるファン83の回転方向に対向する外側
面側を支持させたので、このファン83を回転させた際に
生じる遠心力などによる支持突部93自体の変形をも防止
できる。

【００５２】なお、上記第２の実施の形態では、下部フ
ァンプレート85および上部ファンプレート87の周面部を
切り起した支持突部93にて各ファン翼89の幅方向におけ
る一側縁近傍のみを支持した構成としたが、図６に示す
本発明の第３の実施の形態のように、下部ファンプレー
ト85の周面部を切り起した支持突部93の先端部を上部フ
ァンプレート87の周面部に設けた保持溝部123に係合さ
せて保持させることもできるとともに、図７に示す本発
明の第４の実施の形態のように、上部ファンプレート87
の周面部を切り起した支持突部93の先端部を下部ファン
プレート85の周面部に設けた保持溝部123に係合させて
保持させることもできる。

【００５３】よって、下部ファンプレート85および上部
ファンプレート87の支持突部93にてファン翼89を支持す
るので、図４および図５に示すファン83と同様の作用効
果を奏することができるとともに、これら下部ファンプ
レート85および上部ファンプレート87のそれぞれに設け
た支持突部93の先端部を、これら支持突部93に対向した
下部ファンプレート85および上部ファンプレート87に設
けた保持溝部123に係合させて保持させることにより、
ファン83を回転させた際に生じる遠心力などによる支持
突部93の変形を簡単な構成でより確実かつ容易に防止で
きる。

【００５４】なお、上記各実施の形態では、電気掃除機
の電動送風機30のファン83について説明したが、空気に
限らずいずれの気体などを搬送する構成などにも対応さ
せて用いることができる。

【００５５】また、下部ファンプレート85および上部フ
ァンプレート87に設けた支持突部93により、各ファン翼
89におけるファン83の回転方向に対向する外側面側のみ
を支持した構成としたが、これら各ファン翼89における
ファン83の回転方向に対向する内側面側をも支持する構
成とすることもできる。そして、これら各ファン翼89に
おける両側面のそれぞれを支持突部93にて支持すること
により、これら各ファン翼89における長手方向に沿った
伸びなどの変形をも防止できる。

【００５６】

【発明の効果】本発明によれば、ブレード部の回転方向
側の面をプレート部の突部が支持するから、一対のプレ
ート部を回転させた際のブレード部の変形をより防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のファンを示す一部を切り欠いた正面図
である。

【図２】図１に示すＡ−Ａ断面図である。

【図３】同上電動送風機の一部を切り欠いた側面図であ
る。

【図４】本発明の第２の実施の形態のファンを示す一部
を切り欠いた正面図である。

【図５】図４に示すＢ−Ｂ断面図である。

【図６】本発明の第３の実施の形態のファンの一部を示
す断面図である。

【図７】本発明の第４の実施の形態のファンの一部を示
す断面図である。

【符号の説明】

54 軸体としてのロータ軸 83 ファン 85 プレート部としての下部ファンプレート 87 プレート部としての上部ファンプレート 89 ブレード部としてのファン翼 93 突部としての支持突部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転する軸体に取り付けられるファンで
   あって、 互いに対向する略円板状の一対のプレート部と、 これら一対のプレート部の中心部から外周部に延びて前
   記一対のプレート部間に取り付けられる板状のブレード
   部と、 前記プレート部に設けられ、前記ブレード部の回転方向
   側の面に当接して前記ブレード部を支持する突部とを具
   備したことを特徴としたファン。
2. 【請求項２】 突部は、プレート部を変形させて設けら
   れたことを特徴とした請求項１記載のファン。