JP2009024573A - 電動送風機及びこれを備えた電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】
ファンケーシング圧入時にハウジングが変形し、ファンケーシングを所定の位置に維持することができなく、ファンケーシングが偏芯したり傾たりして取り付けられ、電動送風機効率が低下するという問題があった。
【解決手段】
電動機を収納するハウジングと、遠心ファン及びディフューザを覆うようにハウジングに取り付けられたファンケーシングとを備え、ハウジングに、このハウジングの一端開口縁部が外周に向かって突出する突出部を設けると共に、この突出部から遠心ファン側若しくは反遠心ファン側に向かって形成されたファンケーシングを取り付ける取付部を設け、ファンケーシングの内面には、取付部に接触する接触部分と取付部に接触しない非接触部分とを設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動送風機及びそれを備えた電気掃除機に関するものである。

従来の電気掃除機用の電動送風機は、モータハウジングから突出された回転子軸に取り付けた遠心ファンとモータハウジングのハウジング内風路との間にディフューザを配置し、ディフューザ及びファンを覆ってモータハウジングの一端開口縁部が有する外周突部にファンケーシングが取り付けられている。

ファンケーシングが取り付けられているモータハウジングの一端開口縁部は、ハウジング本体の一端開口縁から外側に向けて一体に張り出した環状平面部と、平面部の先端から本体と平行に反ファン側に向けて折り曲げられた短い円筒部と、この円筒部の先端から外側に向けて折り曲げられた外周突部とから形成され、一端開口縁部の外周突部には、所定間隔毎に外周突部の周方向に切欠きが設けられている。

この切欠きとファンケーシングとで、風の一部を外部に逃がす排出口が形成されている。ファンケーシングは切欠きを有するモータハウジングの外周突部に圧入ぎみに嵌合されている。この嵌合部分において、ファンケーシングはモータハウジングの板厚分と嵌合しており、線接触状態となっている（例えば、特許文献１参照）。

また、従来の電動送風機では、電動機を収納するモータハウジングと、モータハウジングの開口端側に固定されるエンドブラケットと、エンドブラケットの一端側に固定されるディフューザと、ディフューザを貫通して延設される回転子の軸に固定されるファンと、ディフューザ及びファンを被うファンケーシングを備え、ディフューザ外周を、段部を介してファン側を小径に、エンドブラケット側を径大に形成すると共に、エンドブラケット外周縁をファンケーシング側に向かって略軸方向に延設し、ファンケーシングは段部を介して開放端側を径大に形成し、ファンケーシングの段部をディフューザの段部及びエンドブラケットの端部に当接させてファンケーシングを位置決めしている（例えば特許文献２参照）。

特許３５９７０４１号公報 特開平８−２００２９４号公報

特許文献１のような従来技術によると、モータハウジングの切欠きとファンケーシングとで形成させる排出口から、ディフューザから流出した風の一部を外部に逃がすことができるので、損失を少なくでき送風機効率を向上させることができる。

しかし、ファンケーシングとモータハウジングが嵌合される部位は、ハウジング本体の一端開口縁から外側に向けて一体に張り出した環状平面部の先端から本体と平行に反ファン側に向けて折り曲げられた短い円筒部と、その円筒部の先端から外側に向けて折り曲げられた外周突部とから形成され、一端開口縁部の外周突部には、所定間隔毎に外周突部の周方向に切欠きが設けられている。そのため、ファンケーシングの保持部は、切欠きを設けていない一部の外周突部だけで、しかも線接触の状態でファンケーシングの圧入力を受けることになる。外周突部はモータハウジング板厚で形成されているため、ファンケーシングの圧入時にモータハウジングの外周突部が変形し易く、ファンケーシングが回転子軸に対して偏芯や傾いて取り付けられる恐れがあり、ファンケーシングを所定位置に維持することができないという問題があった。また、遠心ファンの吸入口とファンケーシングの吸入口が偏芯や傾いて取り付けられると、遠心ファンの入口シール性能が悪化し電動送風機効率が低下するという問題があった。

また、特許文献２に記載の技術においては、ファンケーシングの段部とディフューザ段部及びエンドブラケットの端部に当接させてファンケーシングの位置決めを行うことができる。

しかし、ディフューザは合成樹脂で成形されているため、外周の寸法精度が得られにくく、さらに製缶品のエンドブラケットとねじで固定されるため、ファンケーシングが圧入されるエンドブラケット外周とディフューザ外周の同軸度が得られにくい。そのため、ファンケーシングを圧入するときにディフューザ又はエンドブラケットを傷つける恐れがあり、ファンケーシングを所定位置に維持することができないという問題があった。

本発明の目的は、上記課題を解決し、モータハウジングとファンケーシングの組立時変形を抑制しながらファンケーシングとモータハウジングの嵌合保持の信頼性を向上させることにある。また、該電動送風機を用いることで、信頼性の高い電気掃除機を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の特徴とするところは、回転子及び固定子を有する電動機と、該電動機を収納するハウジングと、前記回転子に設けられた回転軸と、該回転軸に取り付けられた遠心ファンと、前記遠心ファンから吐出された風を前記ハウジング内の風路に導くディフューザと、前記遠心ファン及び前記ディフューザを覆うように前記ハウジングに取り付けられたファンケーシングとを有し、前記ハウジングは一端開口縁部が外周に向かって突出する突出部を有すると共に、該突出部から前記遠心ファン側若しくは反遠心ファン側に向かって設けられ前記ファンケーシングを取り付ける取付部を有し、前記ファンケーシングの内面には、前記取付部に接触する接触部分と前記取付部に接触しない非接触部分とを設けたことにある。

また、ディフューザは、ファンケーシング側に設けられた環状体と、エンドブラケット側に複数のベーンを有するディフューザベーン体と、複数のベーンが配置された仕切板の他方側に、仕切板と複数のリターンベーンを有するリターンガイドとから構成され、環状体とファンケーシングを当接させたものである。

上記のように、ファンケーシングの内面にハウジングの取付部との接触部分と非接触部分を設けることで、ファンケーシングの圧入部に弾性を持たせることができる。それによって、電動送風機製造時のファンケーシング圧入作業時にハウジングに過大な力が加わることがなくモータハウジングの変形を抑制することができ、確実にファンケーシングをハウジングに圧入することができる。

また、ハウジングは一端開口縁部が外周に向かって突出する突出部を有すると共に、突出部からハウジングの開口側若しくは反開口側に向かって設けられファンケーシングを取り付ける取付部を有しているため、ファンケーシングとの接触する面積が広く、ファンケーシングの径方向の位置決めが確実に行われる。さらにディフューザ翼上面の環状体とファンケーシングを当接させることにより広い面でファンケーシングを受けることができ、ファンケーシングの傾きなどが生じることなく確実に軸方向の位置決めが可能となり、自動組立の作業性が大幅に向上する。さらに、ファンケーシングの位置決めが確実に行われるため、遠心ファンの吸入口とファンケーシングの吸入口が偏芯や傾いて取り付けられることがなくなり、遠心ファンの入口シール性能の悪化を防止することができ電動送風機効率が低下することがなく、信頼性の高い電動送風機を得ることができる。

本発明によれば、ファンケーシングの内面にハウジングとの接触部分と非接触部分を設けることで、ファンケーシングに弾性を持たせることができるので、ファンケーシング圧入時にモータハウジングに過大な力が加わることがなくなり、ハウジングの変形を抑制することができ信頼性を向上させることができる。

また、ハウジングとファンケーシングとの接触面積が広く、ファンケーシングの径方向の位置決めが確実に行われる。さらに、ディフューザ翼上面の環状体とファンケーシングを当接させることにより広い平面でファンケーシングを受けることができ、ファンケーシングの傾きなどが生じることなく確実に軸方向の位置決めが可能となり、ファンケーシングを所定位置に確実に維持することができる。

また、ファンケーシングの位置決めが確実に行われるため、自動組立ラインでの作業性が大幅に向上し、製作に要する時間を短縮できる。

さらに位置決めが確実に行われるため、入口シール部の安定性が増し電動送風機性能を維持することができ、歩留まりが改善される。

以下本発明による実施例について図面を参照し説明する。

図６及び図７により、本発明の一実施例に係る電気掃除機について説明する。図６に本実施例の電動掃除機の外観斜視図を示す。

２０１は塵埃を集塵する集塵室及び集塵するのに必要な吸込気流を発生させる電動送風機３０８（図７）を収納する掃除機本体、２０２は一端が掃除機本体２０１に接続されるホース、２０３は一端がホース２０２の他端に接続される手元操作部、２０４は一端が手元操作部２０３の他端に接続される延長管、２０５は延長管２０４の他端に接続される吸口体である。２０６は手元操作部２０３３に設けられた電動送風機３０８の入切を行うスイッチ部である。

以上の構成において、手元操作部２０３のスイッチ部２０６を操作すると、掃除機本体２０１に収納された電動送風機３０８が運転し、吸込気流を発生させる。そして、吸口体２０５から塵埃を吸込み、延長管２０４，手元操作部２０３，ホース２０２を通して掃除機本体２０１の集塵室に集塵する。

次に、図６に示す電気掃除機における掃除機本体２０１の縦断側面図を用いて、掃除機本体２０１について説明する。

掃除機本体２０１は、下ケース３０１，上ケース３０２及び集塵蓋３０３により外郭が構成される。集塵蓋３０３には吸込口３０４が形成され、その内側には、前記吸込口３０４に接合される集塵袋３０５を収容する集塵室３０６が形成されている。集塵室３０６の後方には、電動送風機室３０７が後続し、電動送風機３０８が収納されている。この電動送風機３０８の吸気側は、補助フィルタ３０９を介して集塵室３０６と連通している。電動送風機３０８の排気側は、排気室及び排気フィルタを介して排気口３１０から外部へ開放される。なお、この集塵室３０６はサイクロン集塵としても良い。

次に、図１から図３を参照して電動送風機３０８について説明する。図１は本発明の一実施例に係る電動送風機の半縦断面図で、図２は本発明の一実施例に係る電動送風機の平面図、図３は本発明の一実施例に係る電動送風機の要部を拡大した模式図を示す。この電動送風機３０８は、送風機１と電動機２に大別される。

送風機１は、遠心ファン１２と、該遠心ファン１２を収納するファンケーシング１３及び、ディフューザ１１と該ディフューザ１１の裏面にリターンガイド１４を持つ静止流路部とを含み構成される。

電動機２は、一端が開口された筒状のハウジング３及びハウジング３の開口部側に配置されたエンドブラケット９から成る電動機ケースと、前記電動機ケース内に収納される回転軸４を有するモータロータ５及びステータコイル６が巻装されたモータステータ７から構成される。ハウジング３とエンドブラケット９には軸受８が保持され、回転軸４を支持している。

送風機１は、回転軸４の端部にナット１０によって固定された複数の羽根１２ａを有する遠心ファン１２と、遠心ファン１２の外周側に配置された、複数のディフューザベーンを有するディフューザ１１と、このディフューザベーンの上方（ファンケーシング）側に設けられた環状体１５と、ディフューザ１１の下方（エンドブラケット９）側に設けられた仕切板１６と、この仕切板１６の下方（エンドブラケット９）側に形成された複数枚のリターンガイドベーンを有するリターンガイド１４により構成され、遠心ファン１２と、ディフューザ１１と、リターンガイド１４とを内包し、中央に空気吸込口１３ａを有し、電動機ケースに接続されるファンケーシング１３とから構成されている。

ハウジング３のファンケーシング１３と嵌合する一端開口縁部は外周に向かって突出する突出部３ａを有し、突出部３ａから遠心ファン１２側（図１の上側）に向かって折り曲げられ、略円筒形状の取付部３ｂを形成している。ファンケーシング１３はハウジング３の取付部３ｂに圧入嵌合されている。

図３の左側はハウジング３の取付部３ｂとファンケーシング１３が接触し、右側は非接触の状態を示している。

図２，図３に示すように、ハウジング３の取付部３ｂと嵌合するファンケーシング１３の内面（内周面）には、ハウジングの取付部３ｂに接触する接触部１３ｂと、ハウジングの取付部３ｂに接触しない非接触部１３ｃとを交互に設けられている。ファンケーシング１３の非接触部１３ｃはハウジング取付部３ｂの端面よりも空気吸込口１３ａ側から内径が大きくなっている。ハウジング３の取付部３ｂは、突出部３ａから遠心ファン１２側（図１の上側）に向かって折り曲げられているので、ハウジング３の取付部３ｂとファンケーシング１３の内周面との接触部１３ｂにおいて、両者は面接触状態となっている。

ファンケーシング１３の開放縁部の外周は圧入工程での作業性の向上、掃除機本体への電動送風機の組立作業での作業者の安全性確保を目的として、外周側の端面にカール部１３ｄを形成している。ファンケーシング圧入作業後にファンケーシング１３のカール部１３ｄの周方向数箇所に外側からポンチなどの打ち込みにより凹部を設け（図示せず）、軸方向にファンケーシング１３が抜けないようにしている。

電動機２を駆動して遠心ファン１２を回転させるとファンケーシング１３の吸込口１３ａからファンケーシング１３内へ空気が流入する。このとき、気流ガイド１３ｅは、遠心ファン１２に流入する空気流を整流する。気流ガイド１３ｅには、シール部材１３ｆが具備され遠心ファン１２の吸入口１２ａと概略接触しており、漏れを防ぐ構造を有している。遠心ファン１２から吐出された空気流はディフューザベーン１１で静圧回復し、リターンガイド１４に流入する。リターンガイド１４を通過した後に、ハウジング３へ導入される。このとき、ハウジング３内へ導入された空気流は、ハウジング３内に形成された空気流路を通り、モータロータ５，ステータコイル６，ブラシ１７を冷却してハウジングの排気口３ｃから外部へ排出される。

図８に従来技術のファンケーシングとハウジングの嵌合部の要部を拡大した模式図を示す。ファンケーシング１００が取り付けられているハウジング１０１の一端開口縁部１０２は、ハウジング１０１本体の一端開口縁１０２から外側に向けて一体に張り出した環状平面部１０３と、平面部の先端から本体と平行に反ファン側に向けて折り曲げられた短い円筒部１０４と、この円筒部１０４の先端から外側に向けて折り曲げられた外周突部１０５とから形成され、一端開口縁１０２の外周突部１０５には、所定間隔毎に外周突部１０５の周方向に切欠き１０６が設けられている。この切欠き１０６とファンケーシング１００とで、風の一部を外部に逃がす排出口１０７が形成されている。ファンケーシング１００は切欠き１０６を有するハウジング１０１の外周突部１０５に圧入ぎみに嵌合されている。

この従来技術では、ハウジング１０１の切欠き１０６とファンケーシング１００とで形成される排出口１０７から、ディフューザ１０８から流出した風の一部を外部に逃がすことができるので、損失を少なくでき送風機効率を向上させることができる。

しかし、ファンケーシング１００の保持部は、切欠き１０６を設けていない一部の外周突部１０５だけでファンケーシング１００の圧入力を受けることになる。外周突部１０５はハウジング１０１の板厚で片持ちの状態で形成されため、ファンケーシング１００の圧入時にハウジング１０１の外周突部１０５が変形し易く、ファンケーシング１００が回転子軸に対して偏芯や傾いて取り付けられ、ファンケーシング１００を所定位置に維持することができない恐れがある。また、図示していないが、遠心ファンの吸入口とファンケーシングの吸入口が偏芯や傾いて取り付けられると、遠心ファンの入口シール性能が悪化し電動送風機効率が低下する恐れがある。さらには、ファンケーシング１００はハウジング１０１の板厚分と嵌合している線接触状態となるので、ファンケーシング１００の周方向外側からポンチなどの打ち込みによるファンケーシング１００の抜け止めの加工がうまく作用せず、抜け止めの加工がし難いといった欠点があった。

上記のように、本実施例では、ファンケーシング１３の内面にハウジング３の取付部３ｂと接触する接触部１３ｂと、接触しない非接触部１３ｃとを設ける形状にすることで、ファンケーシング１３の圧入部に弾性を持たせることができる。このような構成にすることによって、電動送風機製造時のファンケーシング１３圧入作業時にハウジング３に過大な力が加わることがなくハウジング３の変形を抑制することができる。よって、確実にファンケーシング１３をハウジング３に圧入保持することができる。

また、ハウジング３は一端開口縁部が外周に向かって突出する突出部３ａを有すると共に、突出部３ａからハウジング３の開口側に向かって折り曲げられ円筒形状のファンケーシング１３を取り付ける取付部３ｂを形成しているため、ファンケーシング１３との接触する面積が広く、ファンケーシング１３の径方向の位置決めが確実に行われる。

さらに、ディフューザ１１の上面にある環状体１５とファンケーシング１３を当接させることにより広い平面でファンケーシング１３を受けることができ、ファンケーシング１３の傾きなどが生じることなく確実に軸方向の位置決めが可能となり、自動組立ての作業性が大幅に向上することができる。

また、ファンケーシング１３と環状体１５が当接しているため、ディフューザ１１の出口から入口側へのリークを防止することができ、電動送風機効率を向上することができる。また、ハウジング３の取付部３ｂは、突出部３ａから遠心ファン１２側に向かって折り曲げられ、ハウジング３の取付部３ｂとファンケーシング１３の内周面との接触部１３ｂが面接触状態となっているので、ファンケーシング１３を圧入後、ファンケーシング１３の外周からポンチなどによって周方向数箇所を固定するといったファンケーシングの抜け止め加工を容易に行うことができ、ファンケーシングの軸方向への抜けを防止することができる。

さらに、ファンケーシング１３の位置決めが確実に行われるため、遠心ファン１２の吸入口１２ａとファンケーシング１３の吸込口１３ａの位置関係が偏芯や傾いて取り付けられることがなくなり、遠心ファン１２の入口シール性能の悪化を防止することができる。

すなわち、電動送風機効率の低下を防ぐことができ、信頼性が高い電動送風機３０８を得ることができる。

したがって、この電動送風機３０８を搭載した電気掃除機の信頼性も向上させることができる。

本実施例では、ハウジングの取付部３ｂは、遠心ファン１２側に向かって折り曲げ円筒形状を形成しているが、図４に示すように、ハウジングの取付部３ｂを反遠心ファン１２側（図４の下側）に向かって折り曲げ円筒形状を形成しても、本実施例と同様な効果が得られる。

本実施例では、ハウジング３との非接触部１３ｃは６箇所であるが、これに捉われることがなく、図５に示すように、非接触部１３ｃを多数（図では１８個）設けてもその効果は変わらない。ファンケーシング１３の圧入部の周方向に接触部１３ｂと非接触部１３ｃを設け、ファンケーシング圧入部に弾性を持たせることができれば良い。

また、本実施例ではハウジング３の取付部３ｂを、ハウジング３の突出部３ａを折り曲げて形成したが、ハウジング３の突出部３ａに別の部材を取り付けて構成するようにしてもよい。

以上のように、本発明にかかる電動送風機とそれを備えた電気掃除機は、電動送風機の信頼性の向上及び効率の向上が図られる。よって、電気掃除機の信頼性向上と吸込仕事率の向上が図られる。また、電動送風機を用いる家庭用電化機器，産業機器等の用途にも幅広く適用できる。

本発明による電動送風機の一実施例の半縦断面図である。 本発明による電動送風機の一実施例の平面図である。 本発明による電動送風機の一実施例の要部を拡大した模式図である。 本発明による電動送風機の一実施例の要部を拡大した模式図である。 本発明による電動送風機の一実施例の平面図である。 本発明による一実施例の電気掃除機の外観斜視図である。 図６の電気掃除機における掃除機本体の縦断面図である。 従来の電動送風機の嵌合部を拡大した模式図である。

符号の説明

３ ハウジング
３ａ 突出部
３ｂ 取付部
１２ 遠心ファン
１３ ファンケーシング
１３ａ 吸込口
１３ｂ 接触部
１３ｃ 非接触部

Claims (4)

1. 回転子及び固定子を有する電動機と、該電動機を収納するハウジングと、前記回転子に設けられた回転軸と、該回転軸に取り付けられた遠心ファンと、前記遠心ファンから吐出された風を前記ハウジング内の風路に導くディフューザと、前記遠心ファン及び前記ディフューザを覆うように前記ハウジングに取り付けられたファンケーシングとを有し、
   前記ハウジングは一端開口縁部が外周に向かって突出する突出部を有すると共に、該突出部から前記遠心ファン側若しくは反遠心ファン側に向かって設けられ前記ファンケーシングを取り付ける取付部を有し、
   前記ファンケーシングの内面には、前記取付部に接触する接触部分と前記取付部に接触しない非接触部分とを設けたことを特徴とする電動送風機。
2. 回転子及び固定子を有する電動機と、該電動機を収納するハウジングと、前記回転子に設けられた回転軸と、該回転軸に取り付けられた遠心ファンと、前記遠心ファンから吐出された風を前記ハウジング内の風路に導くディフューザと、前記遠心ファン及び前記ディフューザを覆うように前記ハウジングに取り付けられたファンケーシングとを有し、
   前記ディフューザは、前記ファンケーシング側に設けられた環状体と、エンドブラケット側に複数のベーンを有するディフューザベーン体と、前記複数のベーンが配置された仕切板の他方側に、該仕切板と複数のリターンベーンを有するリターンガイドとから構成され、
   前記ハウジングは一端開口縁部が外周に向かって突出する突出部を有すると共に、該突出部から前記遠心ファン側若しくは反遠心ファン側に向かって設けられ前記ファンケーシングを取り付ける取付部を有し、
   前記ファンケーシングの内面には、前記取付部に接触する接触部分と前記取付部に接触しない非接触部分とを設け、前記環状体と前記ファンケーシングを当接させたことを特徴とする電動送風機。
3. 集塵室及び電動送風機を収納する掃除機本体と、一端が該掃除機本体に接続されるホースと、一端が該ホースの他端に接続される手元操作部と、一端が該手元操作部の他端に接続される延長管と、該延長管の他端に接続される吸口体とを備えた電気掃除機において、
   前記電動送風機は、
   回転子及び固定子を有する電動機と、該電動機を収納するハウジングと、前記回転子に設けられた回転軸と、該回転軸に取り付けられた遠心ファンと、前記遠心ファンから吐出された風を前記ハウジング内の風路に導くディフューザと、前記遠心ファン及び前記ディフューザを覆うように前記ハウジングに取り付けられたファンケーシングとを有し、
   前記ハウジングは一端開口縁部が外周に向かって突出する突出部を有すると共に、該突出部から前記遠心ファン側若しくは反遠心ファン側に向かって設けられ前記ファンケーシングを取り付ける取付部を有し、
   前記ファンケーシングの内面には、前記取付部に接触する接触部分と前記取付部に接触しない非接触部分とを設けたことを特徴とする電気掃除機。
4. 集塵室及び電動送風機を収納する掃除機本体と、一端が該掃除機本体に接続されるホースと、一端が該ホースの他端に接続される手元操作部と、一端が該手元操作部の他端に接続される延長管と、該延長管の他端に接続される吸口体とを備えた電気掃除機において、
   前記電動送風機は、
   回転子及び固定子を有する電動機と、該電動機を収納するハウジングと、前記回転子に設けられた回転軸と、該回転軸に取り付けられた遠心ファンと、前記遠心ファンから吐出された風を前記ハウジング内の風路に導くディフューザと、前記遠心ファン及び前記ディフューザを覆うように前記ハウジングに取り付けられたファンケーシングとを有し、
   前記ディフューザは、前記ファンケーシング側に設けられた環状体と、エンドブラケット側に複数のベーンを有するディフューザベーン体と、前記複数のベーンが配置された仕切板の他方側に、該仕切板と複数のリターンベーンを有するリターンガイドとから構成され、
   前記ハウジングは一端開口縁部が外周に向かって突出する突出部を有すると共に、該突出部から前記遠心ファン側若しくは反遠心ファン側に向かって設けられ前記ファンケーシングを取り付ける取付部を有し、
   前記ファンケーシングの内面には、前記取付部に接触する接触部分と前記取付部に接触しない非接触部分とを設け、前記環状体と前記ファンケーシングを当接させたことを特徴とする電気掃除機。

Images