JP2019180215A - モータ、送風装置及び掃除機 - Google Patents
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Abstract
【課題】モータのハウジングの剛性を高めることが可能なモータ、送風装置及び掃除機を提供する。【解決手段】モータ1は、上下に延びる中心軸C回りに回転するロータ20と、前記ロータと径方向に対向するステータ30と、前記ロータ及び前記ステータの少なくとも一部を内包するハウジング40と、を有する。前記ステータは、コアバック部311と、前記コアバック部から前記中心軸に近づく方向に延びる複数のティース部312と、を有する。前記ハウジングは、前記中心軸に直交する方向に広がる天板部41と、前記天板部の径方向外端部から軸方向下方に延びる筒状のハウジング筒部42と、前記天板部から軸方向下方に延びる少なくとも1つの突出部43と、を有する。前記突出部は、周方向において、隣り合う前記ティース部の間に配置される。【選択図】図3
Description
本発明は、モータ、送風装置及び掃除機に関する。
ハウジングを備える従来のモータが、特許文献1に開示されている。特許文献1で開示された電動送風機は、ロータ及びステータを内包するモータケースと、円盤状のディフューザーと、を有する。モータケースは、軸方向の一方が開口する円筒状であって、内部にロータ及びステータを収容する空間を有する。ディフューザーは、モータケースの開口部に配置され、当該開口部を塞ぐ。ディフューザーは、モータケースの開口部の外周部に配置されたフランジ部に、ねじで固定される。
モータでは、振動を防止するために、ハウジングの剛性を高めることが求められる。しかしながら、例えば特許文献1で開示された従来のモータの場合、モータケースの剛性が不足する虞がある。これにより、振動が発生し易くなることが懸念された。
上記の点に鑑み、本発明は、モータのハウジングの剛性を高めることが可能なモータ、送風装置及び掃除機を提供することを目的とする。
本発明の例示的なモータは、上下に延びる中心軸回りに回転するロータと、前記ロータと径方向に対向するステータと、前記ロータ及び前記ステータの少なくとも一部を内包するハウジングと、を有する。前記ステータは、コアバック部と、前記コアバック部から前記中心軸に近づく方向に延びる複数のティース部と、を有する。前記ハウジングは、前記中心軸に直交する方向に広がる天板部と、前記天板部の径方向外端部から軸方向下方に延びる筒状のハウジング筒部と、前記天板部から軸方向下方に延びる少なくとも1つの突出部と、を有する。前記突出部は、周方向において、隣り合う前記ティース部の間に配置される。
本発明の例示的な送風装置は、上記構成のモータと、前記ロータの回転軸に固定されるインペラと、を有する。
本発明の例示的な掃除機は、上記構成の送風装置を有する。
本発明の例示的なモータ、送風装置及び掃除機によれば、モータのハウジングの剛性を高めることができ、振動の発生を抑制することが可能である。
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本書では、モータの中心軸が延びる方向を単に「軸方向」と呼び、モータの中心軸を中心として中心軸と直交する方向を単に「径方向」と呼び、モータの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を単に「周方向」と呼ぶ。送風装置の中心軸は、モータの中心軸に一致する。また、本書では、説明の便宜上、軸方向を上下方向とし、図1及び図3における上下方向をモータ及び送風装置の上下方向として各部の形状及び位置関係を説明する。送風装置の「上側」が「吸気側」であり、「下側」が「排気側」である。なお、この上下方向の定義は、送風装置の使用時の向き及び位置関係を限定するものではない。
また、本書では、掃除機に関して、床面に近づく方向を「下」と呼び、床面から離れる方向を「上」と呼び、各部の形状及び位置関係を説明する。なお、これらの方向の定義は、掃除機の使用時の向き及び位置関係を限定するものではない。また、送風装置を駆動させた際に吸気側から排気側へと流れる空気の流通方向に関して、「上流側」、「下流側」として位置関係を説明する場合がある。また、本書では、軸方向に平行な断面を「縦断面」と呼び、軸方向に垂直な断面を「横断面」と呼ぶ。また、本書で用いる「平行」、「垂直」、「直交」は、厳密な意味で平行、垂直、直交を表すものではなく、略平行、略垂直、略直交を含む。
<1.送風装置の構成>
図1は、本発明の実施形態に係る送風装置100の縦断面図である。送風装置100は、モータ1と、インペラ110と、を有する。さらに、送風装置100は、インペラケース120を有する。
図1は、本発明の実施形態に係る送風装置100の縦断面図である。送風装置100は、モータ1と、インペラ110と、を有する。さらに、送風装置100は、インペラケース120を有する。
<1−1.インペラの構成>
インペラ110は、インペラケース120の径方向内方に配置される。インペラ110は、モータ1のシャフト10に固定される。インペラ110は、上下に延びる中心軸C回りに、シャフト10とともに回転する。
インペラ110は、インペラケース120の径方向内方に配置される。インペラ110は、モータ1のシャフト10に固定される。インペラ110は、上下に延びる中心軸C回りに、シャフト10とともに回転する。
インペラ110は、例えば金属部材で構成され、軸方向から見て、円形である。インペラ110は、ベース板111と、複数の羽根112と、シュラウド113と、を有する。
ベース板111は、インペラ110の軸方向下部に配置される。ベース板111は、中心軸Cを中心として径方向に広がる。ベース板111は、円板状部材である。ベース板111は、羽根112の軸方向下部を支持する。
羽根112は、ベース板111の軸方向上面に配置される。インペラ110は、複数(例えば12枚)の羽根112を有する。複数の羽根112は、ベース板111の軸方向上面において周方向に配列される。複数の羽根112それぞれの軸方向下部は、ベース板111に接続される。複数の羽根112それぞれの軸方向上部は、シュラウド113に接続される。羽根112は、上下に起立する板状部材である。羽根112は、径方向内方から径方向外方に向かって延び、周方向に湾曲する。
シュラウド113は、複数の羽根112の軸方向上方に配置される。シュラウド113は、軸方向から見て、径方向内端及び径方向外端それぞれが円形の、環状の板状部材である。シュラウド113は、径方向外端から径方向内方に向かうにしたがって上方に湾曲する。シュラウド113は、上下に開口する吸気口113aを有する。吸気口113aは、シュラウド113の径方向中央部に配置される。シュラウド113は、羽根112の軸方向上部を支持する。
さらに、送風装置100は、スペーサ131と、ワッシャ132と、ナット133と、を有する。
スペーサ131は、軸方向上方の軸受60のさらに軸方向上方、且つベース板111の軸方向下方に配置される。スペーサ131は、シャフト10に固定される。インペラ110のベース板111は、径方向中心部の孔部111aにシャフト10が通され、スペーサ131の上面に配置される。そして、スペーサ131に対して、ベース板111及びワッシャ132を挟み込んだ状態で、ナット133がシャフト10の軸方向上端にネジ止めされる。このようにして、インペラ110は、シャフト10にナット133によって固定される。
<1−2.インペラケースの構成>
インペラケース120は、モータ1の、軸方向上方及び径方向外方に配置される。インペラケース120は、インペラ110を内包する。インペラケース120は、上ケース121と、下ケース122と、を有する。
インペラケース120は、モータ1の、軸方向上方及び径方向外方に配置される。インペラケース120は、インペラ110を内包する。インペラケース120は、上ケース121と、下ケース122と、を有する。
上ケース121は、モータ1、インペラ110及び下ケース122の軸方向上方に配置される。上ケース121は、軸方向下方が開口したカップ形状である。上ケース121の軸方向下部は、中心軸Cに沿って軸方向上下に延びる筒状である。上ケース121の外周部の軸方向下端は、下ケース122の外周部の軸方向上端に固定される。
上ケース121は、上下に開口する吸気口121aを有する。吸気口121aは、上ケース121の軸方向上端部であって、径方向中央部に配置される。上ケース121の吸気口121aの軸方向下部は、シュラウド113の吸気口113aの軸方向上部と径方向に重なる。上ケース121の吸気口121aの軸方向下部の外径は、シュラウド113の吸気口113aの軸方向上部の内径よりも小さい。
下ケース122は、インペラ110及び上ケース121の軸方向下方であって、モータ1の径方向外方に配置される。下ケース122は、中心軸Cに沿って軸方向上下に延びる筒状である。下ケース122の内周面は、モータ1のハウジング40の外周面に対して所定間隔をあけて配置される。下ケース122の内周面は、複数の静翼40aそれぞれの外周面に接触する。
インペラ110がモータ1によって回転駆動されると、空気はインペラケース120の吸気口121aからインペラ110の内部に吸い込まれる。インペラ110の内部に吸い込まれた空気は、インペラ110によって径方向外方へと案内され、さらにインペラ110の径方向外方に向かって吹き出される。インペラ110の径方向外方に吹き出された空気は、ハウジング40と下ケース122との間の隙間に送られる。この隙間に送られた空気は、周方向に隣り合う静翼40aの間を軸方向下方に案内される。これにより、気流の整流が可能である。隣り合う静翼40aの間を通過した空気は、下ケース122の軸方向下端から送風装置100の外部に排出される。
<2.モータの構成>
<2−1.モータの概略構成>
図2は、本発明の実施形態に係るモータ1の一例の全体斜視図である。図3は、本発明の実施形態に係るモータ1の縦断面図である。モータ1は、ロータ20と、ステータ30と、ハウジング40と、を有する。さらに、モータ1は、シャフト10と、カバー部50と、軸受60と、回路基板70と、を有する。
<2−1.モータの概略構成>
図2は、本発明の実施形態に係るモータ1の一例の全体斜視図である。図3は、本発明の実施形態に係るモータ1の縦断面図である。モータ1は、ロータ20と、ステータ30と、ハウジング40と、を有する。さらに、モータ1は、シャフト10と、カバー部50と、軸受60と、回路基板70と、を有する。
シャフト10は、上下に延びる中心軸Cに沿って配置される。シャフト10は、例えば金属で構成される上下に延びる柱状の部材である。シャフト10は、軸受60によって、ハウジング40に対して中心軸C回りに回転可能に支持される。すなわち、シャフト10は、ロータ20の回転軸である。
ロータ20は、シャフト10に固定される。ロータ20は、上下に延びる中心軸C回りに回転する。ロータ20は、マグネット21を有する。マグネット21は、軸方向上下に延びる円筒状であり、内側に挿入されたシャフト10に固定される。
ステータ30は、ロータ20の径方向外方、且つハウジング40の径方向内方に配置される。ステータ30は、ロータ20と径方向に対向する。ステータ30は、ステータコア31と、インシュレータ32と、コイル33と、を有する。
ステータコア31は、コアバック部311と、複数のティース部312と、を有する。つまり、ステータ30は、ステータコア31であるコアバック部311と、複数のティース部312とを有する。例えば、本実施形態のコアバック部311は、中心軸Cを中心とした環状である。複数のティース部312は、コアバック部311から中心軸Cに近づく方向に延びる。例えば、本実施形態の複数のティース部312は、コアバック部311から径方向に延びる。詳細に言えば、複数のティース部312は、コアバック部311の内周面から径方向内方に向かって延びる。複数のティース部312は、周方向に所定間隔で配列される。本実施形態では、ステータコア31は、3つのティース部312を有する(図5参照)。ステータコア31は、複数のコアピースを接合して構成しても良い。ステータコア31は、複数枚の電磁鋼板を上下に積層して構成しても良い。
なお、複数のティース部312は、2つ、または4つ以上でも良い。例えば、2つのティース部312を有する場合、それぞれのティース部312は、中心軸Cを中心として径方向に対向して配置される。つまり、複数のティース部312は、コアバック部311から中心軸Cに近づく方向に延びる。さらに、コアバック部311は、2つのティース部312と周方向の一方向のみで接続されていても良い。
インシュレータ32は、ステータコア31に配置される。インシュレータ32は、ティース部312の外面を囲んで設けられる。インシュレータ32は、ステータコア31と、コイル33との間に配置される。インシュレータ32は、例えば樹脂等の絶縁部材で構成される。なお、ティース部312の、マグネット21との対向部は、インシュレータ32から露出する。
コイル33は、複数のティース部312それぞれにおいて、インシュレータ32の周囲に巻き回された導線で構成される。すなわち、ティース部312と、コイル33との間には、インシュレータ32が介在する。ティース部312と、コイル33とは、インシュレータ32によって、互いに電気的に絶縁される。複数のコイル33は、周方向に所定間隔で配列される。
ハウジング40は、モータ1の軸方向上部であって、ステータ30の軸方向上方及び径方向外方に配置される。ハウジング40は、ロータ20及びステータ30の少なくとも一部を内包する。ハウジング40は、例えば樹脂で構成される。ハウジング40は、天板部41と、ハウジング筒部42と、を有する。
天板部41は、中心軸Cに直交する方向に広がる。詳細に言えば、天板部41は、中心軸Cを中心として径方向に広がる円板状である。ハウジング筒部42は、中心軸Cに沿って軸方向上下に延びる筒状である。筒状のハウジング筒部42は、天板部41の径方向外端部から軸方向下方に延びる。なお、天板部41は、ハウジング筒部42の軸方向上端部と繋がる。天板部41と、ハウジング筒部42とは、単一の部材である。すなわち、ハウジング40は、軸方向下方が開口したカップ形状である。
ハウジング40の天板部41の径方向中央部には、軸受保持部411が設けられる。軸受保持部411は、ハウジング40の軸方向上面から軸方向下方に向かって窪み、軸方向に垂直な横断面が円形の凹状に構成される。軸受保持部411の内部には、少なくとも1個の軸受60が保持される。
さらに、ハウジング40は、複数の静翼40aを有する。複数の静翼40aは、ハウジング40の外周面に配置される。複数の静翼40aは、ハウジング40の外周面に対して中心軸Cから離れる方向に突出する。複数の静翼40aは、周方向に所定間隔で配置され、それぞれ軸方向上下に延びる。静翼40aの軸方向上部は、静翼40aの軸方向下部に対して、ハウジング40の周方向に湾曲する。
カバー部50は、モータ1の軸方向下部であって、ステータ30の軸方向下方に位置する。カバー部50は、底板部51と、カバー筒部52と、を有する。
底板部51は、中心軸Cに直交する方向に広がる。詳細に言えば、底板部51は、中心軸Cを中心として径方向に広がる円板状である。カバー筒部52は、中心軸Cに沿って軸方向上下に延びる筒状である。筒状のカバー筒部52は、底板部51の径方向外端部から軸方向上方に延びる。なお、底板部51は、カバー筒部52の軸方向下端部と繋がる。底板部51と、カバー筒部52とは、単一の部材である。すなわち、カバー部50は、軸方向下方が開口したカップ形状である。
カバー部50の底板部51の径方向中央部には、取り付け孔511が設けられる。取り付け孔511は、カバー部50の底板部51を軸方向上下に貫通する。取り付け孔511には、下側から挿入されたブラケット53がネジ(不図示)によって固定される。
ブラケット53の径方向中央部には、軸受保持部531が設けられる。軸受保持部531は、ブラケット53の軸方向上面から軸方向下方に向かって窪み、軸方向に垂直な横断面が円形の凹状に構成される。軸受保持部531の内部には、少なくとも1個の軸受60が保持される。
軸受60は、少なくとも軸方向上下一対で配置される。軸方向上方の軸受60は、ハウジング40の軸受保持部411に保持される。軸方向下方の軸受60は、ブラケット53の軸受保持部531に保持される。軸受60は、例えばボールベアリングで構成されるが、スリーブ軸受などによって構成されても良い。軸方向上下一対の軸受60は、シャフト10を、ハウジング40に対して中心軸C回りに回転可能に支持する。
回路基板70は、カバー部50の軸方向下方に配置される。回路基板70は、スペーサ71を介して、カバー部50に対して軸方向下方に所定の距離を空けて固定される。回路基板70は、モータ1の駆動回路(不図示)が実装される。回路基板70は、ステータ30と電気的に接続される。
上記構成のモータ1において、回路基板70を介して、コイル33に駆動電流が供給されると、ステータコア31に径方向の磁束が生じる。ステータ30の磁束によって生じる磁界と、マグネット21によって生じる磁界とが作用し、ロータ20の周方向にトルクが生じる。このトルクによって、ロータ20が、中心軸Cを中心として回転する。
<2−2.モータの詳細構成>
図4は、本発明の実施形態に係るモータ1の横断面図である。図5は、モータ1のハウジング40の縦断面図である。図6は、モータ1のハウジング40の斜視図である。ハウジング40は、突出部43を有する。すなわち、ハウジング40は、天板部41と、ハウジング筒部42と、突出部43と、を有する。
図4は、本発明の実施形態に係るモータ1の横断面図である。図5は、モータ1のハウジング40の縦断面図である。図6は、モータ1のハウジング40の斜視図である。ハウジング40は、突出部43を有する。すなわち、ハウジング40は、天板部41と、ハウジング筒部42と、突出部43と、を有する。
突出部43は、ハウジング40の内部に配置される。詳細に言えば、突出部43は、ハウジング筒部42の径方向内方、且つ天板部41の軸方向下方に配置される。突出部43は、天板部41の軸方向下面に配置される。突出部43は、軸方向と平行に延びる円筒状である。本実施形態では、突出部43は、ハウジング40の軸方向下端まで延びる。
本実施形態では、ハウジング40は、3つの突出部43を有する。すなわち、ハウジング40は、天板部41から軸方向下方に延びる少なくとも1つの突出部43を有する。本実施形態では、3つの突出部43は、軸方向の長さが同じである。複数の突出部43は、軸方向の長さが互いに異なっていても良い。3つの突出部43は、周方向に所定間隔で配列される。突出部43は、周方向において、隣り合うティース部312の間に配置される。
図4に示すように、本実施形態の突出部43は、隣り合うティース部312の周方向の間に配置される。さらに、突出部43はコアバック部311の径方向内方に配置される。つまり、突出部43は、隣り合うティース部312とコアバック部311とに囲まれた領域に配置される。ステータ30において、当該領域はデッドスペースとなる部分である。したがって、当該領域に突出部43を配置することで、他の部位へ突出部43を配置することと比較して、ハウジング40の大型化を防ぐことができる。つまり、モータ1の小型化が可能である。より好ましくは、突出部43は、隣り合うコイル33の間に配置される。具体的には、突出部43は、隣り合うコイル30とコアバック部311とに囲まれた領域に配置される。デッドスペースとなる当該領域に突出部43を配置することで、モータ1の小型化が可能となる。
上記実施形態の構成によれば、突出部43は、径方向において、ハウジング40の外周部よりも中心軸Cに近い側に配置される。すなわち、ハウジング40は、その内部のステータ30が配置された領域に、ハウジング40の内部の構造物として突出部43を有する。したがって、モータ1のハウジング40の剛性を高めることが可能である。これにより、モータ1において、振動の抑制を図ることができる。
なお、本実施形態では、ハウジング40は、3つの突出部43を有することとしたが、突出部43の個数は3つに限定されるわけではない。突出部43の数は、ティース部312の数に合わせて、さらに増加させることができる。また、突出部43は、1つ、または2つであっても良い。また、複数の突出部43を、隣り合うティース部312の間に配置しても良い。
モータ1は、ステータ30の軸方向下方に位置し、天板部41と軸方向に対向するカバー部50を有する。ハウジング40の軸方向下端部は、カバー部50の軸方向上端部と接続される。詳細に言えば、突出部43の軸方向下端部は、カバー部50に接続される。この構成によれば、突出部43によって、ハウジング40をカバー部50に強固に固定することが可能である。
モータ1は、一対の軸受60を有する。軸受60の一方は、ハウジング40に保持され、軸受60の他方は、カバー部50に保持される。突出部43には、固定部材43Aが配置される。本実施形態では、固定部材43Aは、例えばネジである。固定部材43Aは、3つの突出部43それぞれに、個別に1つずつ配置される。すなわち、3つの固定部材43Aは、周方向に所定間隔で配列される。固定部材43Aは、軸方向上下に延びるネジであって、軸方向下方からカバー部50を介して突出部43に取り付けられる。
すなわち、ハウジング40と、カバー部50とは、突出部43において固定部材43Aにより接続される。この構成によれば、突出部43によって、ハウジング40の剛性を高めることができ、一対の軸受60の配列精度を向上させることが可能である。そして、固定部材43Aを用いて、ハウジング40と、カバー部50とを固定するため、モータ1の振動を抑制することができる。また、突出部43及び固定部材43Aが、周方向において、隣り合うティース部312の間に配置されるので、モータ1の小型化を図ることが可能である。
例えば、本実施形態では、カバー部50は、突出部43と軸方向に対向し、固定部材43Aを支持するカバー支持部54を有する。カバー支持部54は、底板部51から軸方向に延びる円筒状である。カバー支持部54は、軸方向に貫通する貫通孔を有する。当該貫通孔には、固定部材43Aを挿通することができる。カバー支持部54の軸方向上端部は、突出部43の軸方向下端部と、軸方向に接触または間隙を介して対向する。カバー支持部54の貫通孔の挿通された固定部材43Aによって、カバー部50とハウジング40とが固定される。
突出部43と同様に、カバー支持部54は、隣り合うティース部312の周方向の間に配置される。さらに、カバー支持部54は、コアバック部311の径方向内方に配置される。つまり、カバー支持部54は、隣り合うティース部312とコアバック部311とに囲まれた領域に配置される。ステータ30において、当該領域はデッドスペースとなる部分である。したがって、当該領域にカバー支持部54を配置することで、他の部位へのカバー支持部54を配置することと比較して、カバー部50の大型化を防ぐことができる。つまり、モータ1の小型化が可能である。より好ましくは、カバー支持部54は、隣り合うコイル33の間に配置される。具体的には、カバー支持部54は、隣り合うコイル33とコアバック部311とに囲まれた領域に配置される。デッドスペースとなる当該領域にカバー支持部54を配置することで、モータ1の小型化が可能となる。
ハウジング40は、凹部44を有する。凹部44は、天板部41の軸方向下面の、突出部43の周囲に配置される。凹部44は、天板部41の軸方向下面から軸方向上方に窪む。すなわち、ハウジング40は、突出部43の周囲に、軸方向上方に窪む凹部44を有する。この構成によれば、凹部44は、いわゆる肉盗みとして作用する。これにより、ハウジング40を樹脂成形する際、突出部43周辺のヒケの発生を防止することができる。つまり、突出部43周辺のヒケによる樹脂の陥没(収縮)を防止することで、突出部43周辺のハウジング40の剛性を高めることができる。したがって、モータ1の振動を低減することができる。
ハウジング40は、リブ45を有する。リブ45は、天板部41の軸方向下方の、突出部43の周囲に配置される。リブ45は、天板部41の軸方向下面から軸方向下方に延び、且つ突出部43から中心軸Cと交差する方向に延びる。本実施形態では、ハウジング40は、1つの突出部43毎に、3つのリブ45を有する。本実施形態では、1つの突出部43に対して配置される3つのリブ45は、突出部43の外周面から放射状に延びる。すなわち、ハウジング40は、突出部43から中心軸Cと交差する方向に延びる少なくとも1つのリブ45を有する。この構成によれば、突出部43の根元部の剛性を高めることができる。したがって、モータ1の振動を抑制する効果を向上させることが可能である。
さらに、リブ45の少なくとも一部は、隣り合うティース部312とコアバック部311とに囲まれた領域に配置される。ステータ30において、当該領域はデッドスペースとなる部分である。したがって、当該領域にリブ45の少なくとも一部を配置することで、他の部位へのリブ45を配置することと比較して、ハウジング40の大型化を防ぐことができる。つまり、モータ1の小型化が可能である。より好ましくは、リブ45の少なくとも一部は、隣り合うコイル33の間に配置される。具体的には、リブ45の少なくとも一部は、隣り合うコイル33とコアバック部311とに囲まれた領域に配置される。デッドスペースとなる当該領域にリブ45を配置することで、モータ1の小型化が可能となる。
また、リブ45の軸方向下面は、湾曲部46を有する。湾曲部46は、リブ45と、突出部43との接続部に配置される。湾曲部46は、突出部43に接近するにしたがって軸方向下方に湾曲する。この構成によれば、ハウジング40の質量を任意に変更することができ、モータ1の固有値を調整することが可能である。なお、本実施形態では、湾曲部46は、軸方向に湾曲するが、軸方向と交差する方向に湾曲しても良い。また、本実施形態では、リブ45の軸方向下面は、直線でも良い。
ハウジング40は、壁部47を有する。壁部47は、天板部41の軸方向下方の、突出部43の周囲、且つリブ45の周囲に配置される。本実施形態では、ハウジング40は、1つの突出部43毎に、1つの壁部47を有する。壁部47は、3つのリブ45と接続される。すなわち、ハウジング40は、突出部43から中心軸Cと交差する方向に延びるリブ45と、リブ45と接続される壁部47と、を有する。壁部47は、天板部41の軸方向下面から軸方向下方に延びる。リブ45は、突出部43と、壁部47とを接続する。この構成によれば、突出部43の根元部の剛性を、より一層高めることが可能である。なお、本実施形態では、リブ45は、壁部47の軸方向下端まで延びる。
壁部47は、突出部43と同心の、軸方向下方に延びる筒状である。すなわち、壁部47は、筒状であり、突出部43を囲む。この構成によれば、突出部43の根元部の剛性と、リブ45の根元部の剛性とを、突出部43の周囲全域にわたって高めることが可能である。なお、本実施形態では、壁部47は、軸方向と平行に延びる円筒状である。これにより、突出部43に作用する力を均一に分散させることができる。
<2−3.モータの変形例>
<2−3−1.モータの変形例1>
図7は、変形例1のモータ1のハウジング40の部分下面図である。変形例1のモータ1のハウジング40は、リブ451と、壁部471と、を有する。
<2−3−1.モータの変形例1>
図7は、変形例1のモータ1のハウジング40の部分下面図である。変形例1のモータ1のハウジング40は、リブ451と、壁部471と、を有する。
リブ451は、天板部41の軸方向下方の、突出部43の周囲に配置される。リブ451は、突出部43と、壁部471とを接続する。
壁部471は、筒状であり、突出部43を囲む。壁部471は、突出部43と同心の、軸方向と平行に軸方向下方に延びる筒状である。壁部471は、軸方向から見て、多角形状である。本実施形態では、壁部471は、軸方向から見て6角形状であるが、例えば4角形、8角形などの他の多角形状であっても良い。この構成によれば、ハウジング40の内包物に応じて、壁部471を所望の形状に任意に変更することができる。つまり、ステータ30の形状及び配置に合わせて、壁部471を所望の形状に任意に変更することができる。また、モータ1の固有値を所望の周波数に合わせるために、壁部471を所望の形状に任意に変更することができる。
<2−3−2.モータの変形例2>
図8は、変形例2のモータ1のハウジング40の部分下面図である。変形例2のモータ1のハウジング40は、壁部472と、リブ452と、を有する。
図8は、変形例2のモータ1のハウジング40の部分下面図である。変形例2のモータ1のハウジング40は、壁部472と、リブ452と、を有する。
壁部472は、弧状であり、軸方向と交差する方向の両端部においてハウジング筒部42と接続する。突出部43は、軸方向と交差する方向において、壁部472と、ハウジング筒部42とによって囲まれる。
リブ452は、天板部41の軸方向下方の、突出部43の周囲に配置される。ハウジング40は、1つの突出部43に対して、3つのリブ452を有する。3つのリブ452のうち2つのリブ452は、突出部43と、壁部472とを接続する。残る1つのリブ452は、径方向外方に延び、ハウジング筒部42と接続する。すなわち、モータ1は、ハウジング40の内部に配置されるリブ452を有する。リブ452は、突出部43と、ハウジング筒部42とを接続する。この構成によれば、リブ452、ハウジング筒部42及び壁部472を利用して、天板部41の剛性と、突出部43の根元部の剛性とを高めることができる。さらに、天板部41及びハウジング筒部42の剛性を高めることができる。したがって、モータ1の振動を抑制する効果を向上させることが可能である。
<2−3−3.モータの変形例3>
図9は、変形例3のモータ1のハウジング40の部分縦断面図である。変形例3のモータ1のハウジング40は、リブ453と、壁部473と、を有する。
図9は、変形例3のモータ1のハウジング40の部分縦断面図である。変形例3のモータ1のハウジング40は、リブ453と、壁部473と、を有する。
リブ453は、天板部41の軸方向下方の、突出部43の周囲に配置される。リブ453は、突出部43と、壁部473とを接続する。
壁部473は、天板部41の軸方向下方の、突出部43の周囲に配置される。壁部473は、突出部43と同心の、軸方向下方に延びる筒状であり、突出部43を囲む。壁部473の軸方向長さは、中心軸Cに近づくにしたがって短くなる。すなわち、壁部473の軸方向下端の軸方向位置は、軸方向と直交する方向において異なる。この構成によれば、ハウジング40の質量を任意に変更することができ、モータ1の固有値を調整することが可能である。また、ハウジング40の内包物に応じて、壁部473を所望の形状に任意に変更することができる。
<2−3−4.モータの変形例4>
図10は、変形例4のモータ1のハウジング40の部分下面図である。図11は、変形例4のモータ1のハウジング40の突出部43周辺を示す縦断面図である。変形例4のモータ1のハウジング40は、壁部474と、外壁部484と、リブ454A、454Bと、を有する。
図10は、変形例4のモータ1のハウジング40の部分下面図である。図11は、変形例4のモータ1のハウジング40の突出部43周辺を示す縦断面図である。変形例4のモータ1のハウジング40は、壁部474と、外壁部484と、リブ454A、454Bと、を有する。
壁部474は、天板部41の軸方向下方の、突出部43の周囲に配置される。壁部474は、突出部43と同心の、軸方向下方に延びる筒状であり、突出部43を囲む。
外壁部484は、天板部41の軸方向下方の、壁部474の周囲に配置される。外壁部484は、突出部43及び壁部474と同心の、軸方向下方に延びる筒状であり、壁部474を囲む。すなわち、ハウジング40は、壁部474を囲む外壁部484を有する。この構成によれば、壁部474及び外壁部484を利用して、突出部43の根元部の剛性を高めることができる。したがって、モータ1の振動を抑制する効果を向上させることが可能である。
例えば、外壁部484の軸方向長さは、壁部474の軸方向長さよりも短い。すなわち、壁部474と、外壁部484とは、それぞれの軸方向長さが異なる。この構成によれば、ハウジング40の質量を任意に変更することができ、モータ1の固有値を調整することが可能である。また、ハウジング40の内包物に応じて、壁部474及び外壁部484を所望の形状に任意に変更することができる。
リブ454Aは、天板部41の軸方向下方の、突出部43の周囲に配置される。リブ454Bは、天板部41の軸方向下方の、壁部474の周囲に配置される。ハウジング40は、1つの突出部43に対して、3つのリブ454Aと、3つのリブ454Bと、を有する。
リブ454Aは、突出部43と、壁部474とを接続する。リブ454Bは、壁部474と、外壁部484と、を接続する。リブ454Bと壁部474との接続部は、リブ454Aと壁部474との接続部と一致する。すなわち、壁部474を挟んで互いに隣接するリブ454A、454Bは、突出部43から軸方向と交差する方向に直線状に配列される。なお、リブ454Bと壁部474との接続部は、リブ454Aと壁部474との接続部と異なっても良い。さらに、リブ454Bの数は、リブ454Aの数と異なっても良い。
<2−3−5.モータの変形例5>
図12は、変形例5のモータ1のハウジング40の突出部43周辺を示す縦断面図である。変形例5のモータ1のハウジング40は、壁部475と、外壁部485と、リブ455A、455Bと、を有する。
図12は、変形例5のモータ1のハウジング40の突出部43周辺を示す縦断面図である。変形例5のモータ1のハウジング40は、壁部475と、外壁部485と、リブ455A、455Bと、を有する。
壁部475は、天板部41の軸方向下方の、突出部43の周囲に配置される。壁部475は、突出部43と同心の、軸方向下方に延びる筒状であり、突出部43を囲む。
外壁部485は、天板部41の軸方向下方の、壁部475の周囲に配置される。外壁部485は、突出部43及び壁部475と同心の、軸方向下方に延びる筒状であり、壁部475を囲む。
リブ455Aは、天板部41の軸方向下方の、突出部43の周囲に配置される。リブ455Aは、突出部43と、壁部475とを接続する。リブ455Aの軸方向下面は、軸方向と交差する平面に対して傾斜する。リブ455Aの軸方向長さは、突出部43から離れるにしたがって短くなる。この構成によれば、ハウジング40を容易に形成することができる。
リブ455Bは、天板部41の軸方向下方の、壁部475の周囲に配置される。リブ455Bは、壁部475と、外壁部485とを接続する。リブ455Bの軸方向下面は、軸方向と交差する平面に対して湾曲する。リブ455Bの軸方向長さは、突出部43から離れるにしたがって長くなる。
<2−3−6.モータの変形例6>
図13は、変形例6のモータ1のハウジング40の突出部43周辺を示す部分下面図である。図14は、変形例6のモータ1のハウジング40の突出部43周辺を示す縦断面図である。変形例6のモータ1のハウジング40は、リブ456と、壁部476と、を有する。
図13は、変形例6のモータ1のハウジング40の突出部43周辺を示す部分下面図である。図14は、変形例6のモータ1のハウジング40の突出部43周辺を示す縦断面図である。変形例6のモータ1のハウジング40は、リブ456と、壁部476と、を有する。
リブ456は、天板部41の軸方向下方の、突出部43の周囲に配置される。リブ456は、突出部43と、壁部476とを接続する。
リブ456の軸方向下面は、湾曲部466Aを有する。湾曲部466Aは、リブ45と突出部43との接続部と、リブ45と壁部476との接続部と、に配置される。湾曲部466Aは、突出部43或いは壁部476に接近するにしたがって軸方向下方に湾曲する。
リブ456の軸方向に沿って延びる側面は、湾曲部466Bを有する。湾曲部466Bは、リブ45と突出部43との接続部と、リブ45と壁部476との接続部と、に配置される。湾曲部466Bは、突出部43或いは壁部476に接近するにしたがって軸方向と交差する方向に湾曲する。
壁部476は、天板部41の軸方向下方の、突出部43の周囲に配置される。壁部476は、突出部43と同心の、軸方向下方に延びる筒状であり、突出部43を囲む。壁部476の軸方向下端の角部は、軸方向及び軸方向と交差する方向に対して傾斜する傾斜面を有する。すなわち、壁部476は、軸方向下端に面取り部49を有する。この構成によれば、ハウジング40の質量を任意に変更することができ、モータ1の固有値を調整することが可能である。また、ハウジング40の内包物を壁部476に容易に接触させることができる。なお、面取り部49は、壁部476の軸方向下端の内周部と、外周部とに配置されるが、いずれか一方のみであっても良い。
本実施形態の送風装置100は、上記構成のモータ1と、シャフト10に固定されるインペラ110と、を有する。これにより、送風装置100において、モータ1のハウジング40の剛性を高めることが可能である。したがって、送風装置100において、振動の抑制を図ることができる。
なお、モータ1の固有値とは、モータ1の特定の周波数を示す。送風装置100において、モータ1の固有値が共振を引き起こすことで振動を発生させる虞がある。本実施形態におけるモータ1の固有値を所望の周波数に変更することで共振振動を抑制し、モータ1及び送風装置100の振動を抑制することができる。
<3.掃除機の構成>
図15は、本発明の実施形態に係る掃除機200の斜視図である。掃除機200は、上記構成の送風装置100を有する。すなわち、掃除機200は、上記構成のモータ1を有する。掃除機200は、いわゆるスティック型の電気掃除機である。なお、掃除機200はいわゆるロボット型、キャニスター型またはハンディ型等のいずれの電気掃除機でも良い。
図15は、本発明の実施形態に係る掃除機200の斜視図である。掃除機200は、上記構成の送風装置100を有する。すなわち、掃除機200は、上記構成のモータ1を有する。掃除機200は、いわゆるスティック型の電気掃除機である。なお、掃除機200はいわゆるロボット型、キャニスター型またはハンディ型等のいずれの電気掃除機でも良い。
掃除機200は、下面及び上面にそれぞれ吸気部202及び排気部203を開口する筐体201を有する。掃除機200は、筐体201の内部にバッテリ(不図示)を有し、当該バッテリから供給される電力によって作動する。なお、掃除機200は、電源コードを有し、部屋の壁面等に設けられた電源コンセントに接続された電源コードを介して供給される電力によって作動することにしても良い。
筐体201の内部には、吸気部202と排気部203とを連結する空気通路(不図示)が設けられる。空気通路の内部には、空気流通方向の上流側から下流側に向かって、集塵部(不図示)、フィルタ(不図示)及び送風装置100が順に配置される。なお、掃除機200において、送風装置100は、吸気口121aが下方を向くように配置される。空気通路の内部を流通する空気に含まれる塵埃等のゴミは、フィルタにより捕集され、容器状の集塵部に貯留される。これにより、掃除機200は、床面Fを清掃することが可能である。なお、集塵部及びフィルタは、筐体201に対して着脱可能に構成される。
筐体201の上部には、把持部204及び操作部205が設けられる。使用者は、把持部204を把持して掃除機200を移動させることが可能である。操作部205は、複数のボタン205aを有する。使用者は、ボタン205aを操作することで、掃除機200の動作指示及び動作設定を行うことが可能である。例えば、ボタン205aの操作により、送風装置100の駆動開始、駆動停止、及び回転数の変更等を指示することが可能である。
吸気部202には、略直線状に延びる吸引管206の下流端、すなわち図15における吸引管206の上端が接続される。吸引管206の上流端、すなわち図15における吸引管206の下端には、吸引ノズル207が吸引管206に対して着脱可能に取り付けられる。
上記のように、掃除機200は、送風装置100を有する。これにより、掃除機200において、モータ1のハウジング40の剛性を高めることが可能である。したがって、掃除機200において、振動の抑制を図ることができる。
<4.その他>
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。また、上記実施形態やその変形例は適宜任意に組み合わせることができる。
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。また、上記実施形態やその変形例は適宜任意に組み合わせることができる。
また、送風装置100は、掃除機に限らず、種々のOA機器、医療機器、輸送機器、または掃除機以外の家庭用電気製品などに搭載されても良い。
本発明は、例えば掃除機などの送風装置を有する電気機器において利用可能である。
1・・・モータ、10・・・シャフト、20・・・ロータ、21・・・マグネット、30・・・ステータ、31・・・ステータコア、32・・・インシュレータ、33・・・コイル、40・・・ハウジング、40a・・・静翼、41・・・天板部、42・・・ハウジング筒部、43・・・突出部、43A・・・固定部材、44・・・凹部、45・・・リブ、46・・・湾曲部、47・・・壁部、49・・・面取り部、50・・・カバー部、51・・・底板部、52・・・カバー筒部、53・・・ブラケット、54・・・カバー支持部、60・・・軸受、70・・・回路基板、71・・・スペーサ、100・・・送風装置、110・・・インペラ、111・・・ベース板、111a・・・孔部、112・・・羽根、113・・・シュラウド、113a・・・吸気口、120・・・インペラケース、121・・・上ケース、121a・・・吸気口、122・・・下ケース、131・・・スペーサ、132・・・ワッシャ、133・・・ナット、200・・・掃除機、201・・・筐体、202・・・吸気部、203・・・排気部、204・・・把持部、205・・・操作部、205a・・・ボタン、206・・・吸引管、207・・・吸引ノズル、311・・・コアバック部、312・・・ティース部、411・・・軸受保持部、451・・・リブ、452・・・リブ、453・・・リブ、454A・・・リブ、454B・・・リブ、455A・・・リブ、455B・・・リブ、456・・・リブ、466A・・・湾曲部、466B・・・湾曲部、471・・・壁部、472・・・壁部、473・・・壁部、474・・・壁部、475・・・壁部、476・・・壁部、484・・・外壁部、485・・・外壁部、511・・・孔、531・・・軸受保持部、C・・・中心軸、F・・・床面
Claims (15)
- 上下に延びる中心軸回りに回転するロータと、
前記ロータと径方向に対向するステータと、
前記ロータ及び前記ステータの少なくとも一部を内包するハウジングと、
を有し、
前記ステータは、
コアバック部と、
前記コアバック部から前記中心軸に近づく方向に延びる複数のティース部と、
を有し、
前記ハウジングは、
前記中心軸に直交する方向に広がる天板部と、
前記天板部の径方向外端部から軸方向下方に延びる筒状のハウジング筒部と、
前記天板部から軸方向下方に延びる少なくとも1つの突出部と、
を有し、
前記突出部は、周方向において、隣り合う前記ティース部の間に配置される、モータ。 - 前記ステータの軸方向下方に位置し、前記天板部と軸方向に対向するカバー部を有し、
前記突出部の軸方向下端部は、前記カバー部に接続される、請求項1に記載のモータ。 - 一対の軸受を有し、
前記軸受の一方は、前記ハウジングに保持され、
前記軸受の他方は、前記カバー部に保持され、
前記ハウジングと、前記カバー部とは、前記突出部において固定部材により接続される、請求項2に記載のモータ。 - 前記ハウジングは、前記突出部の周囲に、軸方向上方に窪む凹部を有する、請求項1から請求項3のいずれかに記載のモータ。
- 前記ハウジングは、前記突出部から前記中心軸と交差する方向に延びる少なくとも1つのリブを有する、請求項1から請求項4のいずれかに記載のモータ。
- 前記リブは、前記突出部と、前記ハウジング筒部とを接続する、請求項5に記載のモータ。
- 前記ハウジングは、
前記突出部から前記中心軸と交差する方向に延びるリブと、
前記リブと接続される壁部と、
を有し、
前記壁部は、前記天板部の軸方向下面から軸方向下方に延び、
前記リブは、前記突出部と、前記壁部とを接続する、請求項1から請求項4のいずれかに記載のモータ。 - 前記壁部は、筒状であり、前記突出部を囲む、請求項7に記載のモータ。
- 前記ハウジングは、前記壁部を囲む外壁部を有する、請求項7または請求項8のいずれかに記載のモータ。
- 前記壁部と、前記外壁部とは、それぞれの軸方向の長さが異なる、請求項9に記載のモータ。
- 前記リブの軸方向長さは、前記突出部から離れるにしたがって短くなる、請求項5から請求項10のいずれかに記載のモータ。
- 前記リブの軸方向下面は、湾曲部を有する、請求項5から請求項11のいずれかに記載のモータ。
- 前記壁部は、軸方向下端に面取り部を有する、請求項7から請求項12のいずれかに記載のモータ。
- 請求項1から請求項13のいずれかに記載のモータと、
前記ロータの回転軸に固定されるインペラと、
を有する、送風装置。 - 請求項14に記載の送風装置を有する、掃除機。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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