JP2009236046A - 電動送風機及び電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】ファンのファンブレードにおける流入側端部の曲率を適正に確保して電動送風機の性能を安定化できること。
【解決手段】前側ファンプレート５３と後側ファンプレート５４間に複数枚のファンブレード５５が、流入側から吐出側へ湾曲して設置されて形成される遠心ファン３１と、この遠心ファンに回転力を付与するモータと、遠心ファンの後側ファンプレートを同軸状態で挟持して、この遠心ファンをモータの回転軸に取り付けるための前側ファンワッシャ６０及び後側ファンワッシャとを有する電動送風機において、前記ファンワッシャのうち、遠心ファンの内部に配置される前側ファンワッシャ６０には、複数枚のファンブレード５５の流入側端部６５を位置決めする切欠き部６７が設けられたものである。
【選択図】 図３

Description

本発明は電動送風機及び電気掃除機に係り、特にファンのファンブレードにおける流入側端部の曲率を適正化した電動送風機、及びこの電動送風機を備えた電気掃除機に関する。

一般に電気掃除機は、掃除機本体内に電動送風機及び集塵手段を有し、電動送風機の吸引力により被掃除面から塵埃等を空気と共に吸引し、集塵手段で塵埃等と空気とを分離して塵埃等を集塵手段内に集積し、塵埃等が分離された清浄な空気を掃除機本体外へ排出する。

電動送風機はモータと、このモータにより回転されるファンとを有してなり、ファンは一般に遠心ファンが用いられる。遠心ファン１は、図６に示すように、前側ファンプレート２と後側ファンプレート３間に複数枚のファンブレード４が、流入側から吐出側へ湾曲して設置されて形成される。

遠心ファン１を図示しないモータの回転軸に取り付ける際に、図７に示す前側ファンワッシャ５と後側ファンワッシャ（不図示）が用いられる。つまり、遠心ファン１の後側ファンプレート３は、前側ファンワッシャ５と後側ファンワッシャにより同軸状態で前後に挟持され、この状態でモータの回転軸に固定される。これにより、遠心ファン１がモータの回転軸に一体に取り付けられる。

ところで、遠心ファン１においては、遠心力に対するファンブレード４の強度を確保するために、ファンブレード４の外周縁部（吐出側端部６）が前側ファンプレート２及び後側ファンプレート３に固定されたものが開示されている（特許文献１及び２）。しかしながら、ファンブレード４の内周縁端部（流入側端部７）に対して特別な位置決め処置を施したものは存在しない。
特開２００７−９７５４号公報 特開平６−３３６９９７号公報

上述のように、遠心ファン１においてファンブレード４の流入側端部７に特別な位置決め処置がなされていないので、遠心ファン１の組立時にファンブレード４の流入側端部７がスプリングバックや過大な曲げ変形などによって適正な位置から外れ、その曲率が不適切なものとなって、電動送風機の性能に悪影響を及ぼす恐れがある。

このため、後側ファンプレート３に突起などを設け、組立時にファンブレード４の流入側端部７がスプリングバックして戻ることを防止し、または戻り過ぎた場合には、ファンブレード４の流入側端部７が突起に乗って、このファンブレード４の流入側端部７における曲率異常を容易に発見できるようにすることが考えられる。しかし、この場合にも、ファンブレード４の流入側端部７が過大に曲げられた場合には、ファンブレード４の流入側端部７の曲率異常を発見できず、電動送風機の性能低下を招く恐れがある。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、ファンのファンブレードにおける流入側端部の曲率を適正に確保して性能を安定化できる電動送風機、及びこの電動送風機を備えた電気掃除機を提供することにある。

本発明に係る電動送風機は、前側ファンプレートと後側ファンプレート間に複数枚のファンブレードが、流入側から吐出側へ湾曲して設置されて形成されるファンと、このファンに回転力を付与する電動機と、前記ファンの前記後側ファンプレートを同軸状態で挟持して、このファンを前記電動機の回転軸に取り付けるためのファンワッシャとを有する電動送風機において、前記ファンワッシャのうち、前記ファンの内部に配置される前側ファンワッシャには、複数枚の前記ファンブレードの流入側端部を位置決めする位置決め手段が設けられたことを特徴とするものである。

また、本発明に係る電気掃除機は、掃除機本体内に上記電動送風機が設置されたことを特徴とするものである。

本発明によれば、ファンにおける複数枚のファンブレードの流入側端部が、このファンの内部に配置される前側ファンワッシャの位置決め手段により位置決めされるので、ファンブレードの流入側端部の曲率を適正に確保でき、この結果、電動送風機の性能を安定化できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。但し、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る電気掃除機の一実施形態を示す斜視図である。図２は、図１の電動送風機を、左半分を断面状態で示す側面図である。図１に示すように、電気掃除機１０は、掃除機本体１１と、この掃除機本体１１に接続され塵埃等の被吸引物を吸引して掃除機本体１１へ輸送する輸送管１２とを有して構成される。

掃除機本体１１は、本体ケース１３と、後部側が本体ケース１３に回動可能に枢支された蓋体１４とを備えてなる。本体ケース１３の後側に電動送風機１５が配置され、前側に、集塵袋１７を着脱自在に備える集塵室１６が形成されている。この集塵室１６の上方開口が蓋体１４により開閉される。また、電動送風機１５の動作により集塵室１６に吸引負圧が作用する。

掃除機本体１１における本体ケース１３の前側下部に、集塵室１６に連通するホース接続口１８が形成され、このホース接続口１８に、輸送管１２におけるホース１９の一端に設けられたホースコネクタ２３が着脱自在に接続される。このホース１９は、延長管２０及び吸込口体２１と共に輸送管１２を構成する。これらの吸込口体２１、延長管２０及びホース１９が、風上側から風下側に向かって順次接続されている。

つまり、ホース１９は、上述のように一端のホースコネクタ２３が本体ケース１３のホース接続口１８に接続され、他端に手元操作管２２を備えて撓み変形可能に蛇腹形状に構成される。手元操作管２２に、電動送風機１５の動作モードを設定する複数の操作スイッチ２４が設けられている。また、延長管２０は、伸縮可能に構成されてホース１９の手元操作管２２に着脱自在に接続される。吸込口体２１は、延長管２０に着脱自在に接続され、被吸引物としての塵埃等を吸引する。

電動送風機１５の吸引力（吸引負圧）の作用で吸込口体２１により被掃除面から空気と共に吸引された塵埃等は、集塵室１６内の集塵袋１７にて空気と分離されて集積される。塵埃等が分離された清浄な空気は、電動送風機１５を経て掃除機本体１１外へ排出される。

電動送風機１５は、図２に示すように、モータケース２７内に配設された電動機としてのモータ２８と、モータケース２７の外部にフレーム２９を介して取り付けられた整流板としてのディフューザ３０と、ディフューザ３０の内側に配置され、モータ２７により回転される遠心ファン３１と、遠心ファン３１及びディフューザ３０を覆うファンカバー３２とを有して構成される。尚、図２に示す上下方向を電動送風機１５の前後方向として、以下に説明する。

モータケース２７は、後板部３３を有し、この後板部３３に対向して開口が設けられた有底円筒形状に構成される。このモータケース２７の後板部３３には、中央部が後方に向けて略円筒状に突出してベアリング収用部３４が設けられ、このベアリング収容部３４にベアリング３５Ａが収容される。また、このモータケース２７には、周壁の後板部３３側に、排気口としての吹出口４３が開口して形成される。

フレーム２９は、モータケース２７の開口側のフランジ部３６に架け渡され、ねじ３７等によりこのフランジ部３６に固定される。このフレーム２９は、モータケース２７のフランジ部３６の直径よりも短いブリッジ形状である。このフレーム２９の中央位置には、前方に向けて略円筒形状に突出し、ベアリング３５Ｂを収容するベアリング収用部３８が一体に形成されている。このベアリング収容部３８には、モータ２８の回転軸４２（後述）を貫通する貫通孔３９が形成されている。

モータ２８は、モータケース２７に固定された略筒形状の固定子としてのフィールド４０と、このフィールド４０の内側に配設された回転子としてのアーマチュア４１とを有して構成される。このアーマチュア４１は、軸心に設けられた回転軸４２の両端が、ベアリング３５Ａ及び３５Ｂに回転自在に軸支されることで、モータケース２７に略同軸に配設される。

モータケース２７には、一対のブラシ機構４４が径方向に位置づけられて設置される。このブラシ機構４４は、アーマチュア４１の整流子４５に摺接するカーボンブラシ４６を備え、これらの整流子４５とカーボンブラシ４６とが電気的に導通する。カーボンブラシ４６が商用交流電源などの電源部に電気的に接続される。

ディフューザ３０は、フレーム２９において前方側にねじ４７等を用いて固定される。この固定状態で、ディフューザ３０の内周端がフレーム２９のベアリング収用部３８に嵌装される。ディフューザ３０は、略円板形状の円板部４８と、この円板部４８の前面(表面)における外周縁部側に立設されて、遠心ファン３１の外周部に対向する複数枚の上流側ブレード４９と、円板部４８の後面（裏面）に渦巻き状に立設された複数枚の下流側ブレード５０とを有して構成される。複数枚の上流側ブレード４９間と、複数枚の下流側ブレード５０間に、案内風路５１がそれぞれ画成される。

遠心ファン３１は、図２〜図４に示すように、中央部に通風口５２が開口された前側ファンプレート５３と、この前側ファンプレート５３と同一直径に形成され、この前側ファンプレート５３に対向配置された後側ファンプレート５４と、これらの前側ファンプレート５３と後側ファンプレート５４間に設置され、流入側（前側ファンプレート５３及び後側ファンプレート５４の中心側）から吐出側（前側ファンプレート５３と後側ファンプレート５４の外周縁側）へ湾曲して形成された複数枚のファンブレード５５と、を有して構成される。

これらの前側ファンプレート５３と後側ファンプレート５４と複数枚のファンブレード５５とに区画されて、吸気風路５６が形成される。この吸気風路５６の流入側は、前側ファンプレート５３の通風口５２に連通する。また、前側ファンプレート５３及び後側ファンプレート５４の両外周縁とファンブレード５５の吐出側端部５７とに囲まれて、吸気風路５６の吐出口５８が形成される。尚、図３及び図４中の符号７０は、湾曲形状のファンブレード５５を前側ファンプレート５３及び後側ファンプレート５４に固定するためのかしめ固定部を示す。

後側ファンプレート５４には、中央部に、モータ２８の回転軸４２を挿通する取付穴５９が形成される。この後側ファンプレート５４は、図２に示すように、その前後に前側ファンワッシャ６０と後側ファンワッシャ６１とがそれぞれ配置された状態で、取付穴５９に回転軸４２が挿通され、この回転軸４２先端に螺合される締付ナット６２とスリーブ６３との間に挟持されて締め付けられる。これにより、遠心ファン３１がモータ２８の回転軸４２に回転一体に取付られて、モータ２８の回転力が遠心ファン３１に付与される。ここで、上記スリーブ６３は、前端が後側ファンワッシャ６１に接すると共に、後端がベアリング３５Ｂの内輪に接して配置される。

ファンカバー３２は、前述の如くディフューザ３０及び遠心ファン３１を覆うものである。このファンカバー３２は、前面中央部に、遠心ファン３１の通風口５２に対応して吸込口６４が形成されると共に、後部が開口された略筒形状に形成される。このファンカバー３２は、後部開口がモータケース２７のフランジ部３６に嵌着されて、このモータケース２７に一体化される。

上述のように構成された電動送風機１５では、モータ２８の駆動により回転軸４２が回転すると、遠心ファン３１が回転して、集塵袋１７（図１）により塵埃等が除去された清浄な空気が吸引される。この空気は、ファンカバー３２の吸込口６４から遠心ファン３１の通風口５２へ至り、遠心ファン３１の吸気風路５６を流れて吐出口５８からディフューザ３０へ吐出される。

ディフューザ３０へ吐出された空気は、このディフューザ３０の上流側ブレード４９間の案内風路５１を通り、ファンカバー３２の内周面に沿って軸方向に流れて下流側ブレード５０間の案内風路５１を通り、ディフューザ３０の中心側へ向けて渦巻き状に流れ、一様に整流される。この整流された空気がモータケース２７内へ流れてモータ２８を冷却し、その吹出口４３からモータケース２７外へ排出され、掃除機本体１１（図１）外へ排出される。

ところで、図２に示す電動送風機１５において、遠心ファン３１をモータ２８の回転軸４２に取り付けるために、遠心ファン３１の後側ファンプレート５４を同軸状態で挟持する前側ファンワッシャ６０及び後側ファンワッシャ６１のうち、遠心ファン３１内に配置される前側ファンワッシャ６０には、図３〜図５に示すように、複数枚のファンブレード５５の流入側端部６５を位置決めする位置決め手段が設けられている。

つまり、前側ファンワッシャ６０の外径Ｗｄが、複数枚のファンブレード５５の流入側端部６５を連続する仮想円６６の内径ｄよりも大きく設定され（Ｗｄ＞ｄ）、前記位置決め手段は、前側ファンワッシャ６０がファンブレード５５の流入側端部６５と重なる外周部に形成された切欠き部６７である。この切欠き部６７は、ファンブレード５５の流入側端部６５の曲率と同一の曲率に形成され、この流入側端部６５が差し込まれることで、この流入側端部６５を位置決めする。

更に、前側ファンワッシャ６０の外径Ｗｄは、遠心ファン３１の前側ファンプレート５３に形成された通風口５２の内径Ｄよりも小さく形成される（Ｗｄ＜Ｄ）。これにより、電動送風機１５の組立時に前側ファンワッシャ６０が通風口５２を通して遠心ファン３１内へ容易に搬入される。

遠心ファン３１の後側ファンプレート５４には突起６８が、前側ファンワッシャ６０には、この突起６８に係合する穴６９が、前側ファンワッシャ６０を後側ファンプレート５４に対して位置合せする位置合せ手段として設けられる。

つまり、前側ファンワッシャ６０は、穴６９が後側ファンプレート５４の突起６８に係合したときに、前側ファンワッシャ６０の切欠き部６７にファンブレード５５の流入側端部６５が差し込まれて、切欠き部６７がファンブレード５５の流入側端部６５を位置決めする位置となる。このように、前側ファンワッシャ６０の穴６９が後側ファンプレート５４の突起６８に係合されることで、前側ファンワッシャ６０の位置が後側ファンプレート５４に対して適正に位置合せされる。尚、前側ファンワッシャ６０に突起６８が、後側ファンプレート５４に穴６９がそれぞれ形成されてもよい。

従って、本実施の形態によれば、次の効果（１）〜（３）を奏する。

（１）遠心ファン３１における複数枚のファンブレード５５の流入側端部６５が、この遠心ファン３１の内部に配置される前側ファンワッシャ６０の外周部に形成された切欠き部６７に差し込まれて位置決めされるので、ファンブレード５５の流入側端部６５の曲率を適正に確保できる。電動送風機１５の組立時にファンブレード５５の流入側端部６５が前側ファンワッシャ６０の切欠き部６７に差し込まれていない場合には、ファンブレード５５の流入側端部６５の曲率が不適切であると判断でき、ファンブレード５５の流入側端部６５を切欠き部６７に差し込むことにより上記不適切を解消でき、ファンブレード５５の流入側端部６５の曲率を適正に修正できる。

この結果、電動送風機１５の性能（吸込特性や騒音低減など）にばらつきが生ずることを防止できるので、電動送風機１５の性能を安定化でき、ひいては電気掃除機１０の性能を安定化できる。

（２）外周部に切欠き部６７が形成された前側ファンワッシャ６０の外径Ｗｄが、遠心ファン３１の前側ファンプレート５３における通風口５２の内径Ｄよりも小さく形成されたので、前側ファンワッシャ６０を、通風口５２を通して遠心ファン３１内に搬入できる。従って、ファンブレード５５の流入側端部６５の位置決めを、例えば後側ファンプレート５４に形成するなどの遠心ファン３１の設計変更や製造工程の変更を生じさせることなく、電動送風機１０の組立時に使用される前側ファンワッシャ６０を用いて、ファンブレード５５の流入側端部６５の位置決めを実現できる。この結果、製造コストの上昇を招くことなく、ファンブレード５５の流入側端部６５の曲率を適正化できる。

（３）遠心ファン３１の後側ファンプレート５４に突起６８が、前側ファンワッシャ６０に、この突起６８に係合する穴６９が、前側ファンワッシャ６０を後側ファンプレート５４に対して位置合せする位置合せ手段として設けられている。このため、前側ファンワッシャ６０の切欠き部６７が遠心ファン３１のファンブレード５５の流入側端部６５を良好に位置決めする位置に、この前側ファンワッシャ６０を極めて容易にセッティングすることができる。

本発明に係る電気掃除機の一実施形態を示す斜視図。 図１の電動送風機を、左半分を断面状態で示す側面図。 図２の遠心ファン及び前側ファンワッシャを示し、（Ａ）が半平面図、（Ｂ）が右半分を断面状態で示す側面図。 図３の遠心ファンを示し、（Ａ）が半平面図、（Ｂ）が右半分を断面状態で示す側面図。 図３の前側ファンワッシャを示し、（Ａ）が半平面図、（Ｂ）が右半分を断面状態で示す側面図。 従来の遠心ファンを示し、（Ａ）が半平面図、（Ｂ）が右半分を断面状態で示す側面図。 従来の前側ファンワッシャを示し、（Ａ）が半平面図、（Ｂ）が右半分を断面状態で示す側面図。

符号の説明

１０ 電気掃除機
１５ 電動送風機
２８ モータ
３１ 遠心ファン
４２ モータの回転軸
５２ 通風口
５３ 前側ファンプレート
５４ 後側ファンプレート
５５ ファンブレード
６０ 前側ファンワッシャ
６１ 後側ファンワッシャ
６５ ファンブレードの流入側端部
６６ 仮想円
６７ 切欠き部（位置決め手段）
６８ 突起（位置合せ手段）
６９ 穴（位置合せ手段）
Ｗｄ 前側ファンワッシャの外径
ｄ 仮想円の内径
Ｄ 通風口の内径

Claims (5)

1. 前側ファンプレートと後側ファンプレート間に複数枚のファンブレードが、流入側から吐出側へ湾曲して設置されて形成されるファンと、
   このファンに回転力を付与する電動機と、
   前記ファンの前記後側ファンプレートを同軸状態で挟持して、このファンを前記電動機の回転軸に取り付けるためのファンワッシャとを有する電動送風機において、
   前記ファンワッシャのうち、前記ファンの内部に配置される前側ファンワッシャには、複数枚の前記ファンブレードの流入側端部を位置決めする位置決め手段が設けられたことを特徴とする電動送風機。
2. 前記前側ファンワッシャの外径が、複数枚のファンブレードの流入側端部を連続する仮想円の内径よりも大きく設定され、
   前記位置決め手段は、前記前側ファンワッシャが前記ファンブレードの前記流入側端部と重なる外周部において、この流入側端部の曲率と同一の曲率に形成された切欠き部であることを特徴とする請求項１に記載の電動送風機。
3. 前記前側ファンプレートには、空気をファン内部へ導く通風口が形成され、前側ファンワッシャの外径が、前記通風口の内径よりも小さく形成されたことを特徴とする請求項１に記載の電動送風機。
4. 前記後側ファンプレートと前側ファンワッシャには、この前側ファンワッシャの位置決め手段がファンブレードの流入側端部を位置決めする位置に、この前側ファンワッシャを前記後側ファンプレートに対して位置合せする位置合せ手段が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の電動送風機。
5. 掃除機本体内に、請求項１乃至４のいずれか1項に記載の電動送風機が設置されたことを特徴とする電気掃除機。

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