JP2022015042A - インペラ、送風装置、及び、掃除機 - Google Patents

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Harukazu Fujiwara
翔太 池野
Shota Ikeno
基 澤▲崎▼
Motoi Sawazaki
仁 ▲高▼木
Hitoshi Takagi
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Abstract

【課題】インペラのベース部とシュラウドとの少なくとも一方の貫通孔において、応力の集中を緩和できる技術を提供する。【解決手段】軸方向に貫通する貫通孔13bを有し、前記貫通孔は、径方向内方に向かうにつれて周方向一方側に向かう方向に長手形状であり、長手方向一方側の縁及び長手方向他方側の縁と、短手方向一方側の縁及び短手方向他方側の縁と、によって構成され、前記長手方向一方側の縁と前記短手方向一方側の縁とを接続する第1接続縁135は、長手方向一方側かつ短手方向一方側に凹んでおり、第2接続縁136は、長手方向一方側かつ短手方向他方側に凹んでおり、第3接続縁137は、長手方向他方側かつ短手方向一方側に凹んでおり、第4接続縁138は、長手方向他方側かつ短手方向他方側に凹んでおり、前記第1接続縁の曲率半径は、前記第2接続縁の曲率半径と前記第3接続縁の曲率半径と前記第4接続縁の曲率半径のとのいずれよりも長い。【選択図】図5

Description

本発明は、インペラ、送風装置、及び、掃除機に関する。
従来のインペラとして、前面シュラウドと、後面シュラウドと、前面シュラウドと後面シュラウドによって挟持されている複数のブレードを備えるインペラが知られている。当該インペラは、ブレードに形成された複数の突起が、前面シュラウドと後面シュラウドの相対する貫通孔にはめ込まれ、その出代をカシメることで構成されている。当該インペラでは、カシメる前のブレードの前面シュラウド側の少なくとも最外周に位置する突起の、後面シュラウドに当接する辺からの高さが、突起の内周側より外周側の方が高い。これにより、インペラのカシメ強度が向上し、耐久性や信頼性が高くなる旨が記載されている(特許文献1)。
特開2015-206272号公報
しかしながら、従来のインペラにおいては、貫通孔における応力の集中を緩和することが困難である。
本発明は、インペラのベース部とシュラウドとの少なくとも一方の貫通孔において、応力の集中を緩和することができる技術を提供することを目的とする。
本発明の例示的な実施形態に係るインペラは、上下に延びる中心軸に交差する方向に広がるベース部と、前記ベース部よりも上方に配置され、中心軸に交差する方向に広がるシュラウドと、前記ベース部と前記シュラウドとの軸方向間において周方向に配列される複数のブレードと、を有し、前記ベース部と前記シュラウドとの少なくとも一方は、軸方向に貫通する貫通孔を有し、前記ブレードは、前記貫通孔に収容されて固定される収容部を有し、前記貫通孔は、径方向内方に向かうにつれて周方向一方側に向かう方向に長手形状であり、前記貫通孔は、長手方向一方側の縁及び前記長手方向一方側に対して径方向外側に位置する長手方向他方側の縁と、長手方向に略直交する方向である短手方向一方側の縁及び前記短手方向に対して径方向外側に位置する短手方向他方側の縁と、によって構成されており、前記長手方向一方側の縁と前記短手方向一方側の縁とを接続する第1接続縁は、長手方向一方側かつ短手方向一方側に凹んでおり、前記長手方向一方側の縁と前記短手方向他方側の縁とを接続する第2接続縁は、長手方向一方側かつ短手方向他方側に凹んでおり、前記長手方向他方側の縁と前記短手方向一方側の縁とを接続する第3接続縁は、長手方向他方側かつ短手方向一方側に凹んでおり、前記長手方向他方側の縁と前記短手方向他方側の縁とを接続する第4接続縁は、長手方向他方側かつ短手方向他方側に凹んでおり、前記第1接続縁の曲率半径は、前記第2接続縁の曲率半径と前記第3接続縁の曲率半径と前記第4接続縁の曲率半径のとのいずれよりも長い。
本発明の例示的な実施形態に係るインペラによれば、インペラのベース部とシュラウドとの少なくとも一方の貫通孔において、応力の集中を緩和することができる。
図1は、本発明の実施形態に係る送風装置の縦断面を示す斜視図である。 図2は、本発明の実施形態に係る送風装置の分解斜視図である。 図3は、本発明の実施形態に係るインペラの斜視図である。 図4は、本発明の実施形態に係るインペラの平面図である。 図5は、図4の破線領域の拡大図である。 図6は、ブレードとシュラウドをかしめた後の図4の破線領域の拡大図である。 図7は、本発明の実施形態に係るインペラの変形例を説明するための平面拡大図である。 図8は、本発明の実施形態に係るステータコアの斜視図である。 図9は、本発明の実施形態に係る上ハウジングの斜視図である。 図10は、本発明の実施形態に係る下ハウジングの斜視図である。 図11は、本発明の実施形態に係る上ハウジングの平面図である。 図12は、図11のX-X位置における概略縦断面図である。 図13は、図11のY-Y位置における概略縦断面図である。 図14は、ステータとハウジングとの関係を示す縦断面図である。 図15は、インシュレータと上ハウジングとの関係を示す横断面図である。 図16は、本発明の実施形態に係る送風装置の第1変形例を説明するための概略縦断面図である。 図17は、本発明の実施形態に係る送風装置の第2変形例を説明するための概略縦断面図である。 図18は、本発明の実施形態に係る送風装置の第3変形例を説明するための概略横断面図である。 図19は、本発明の実施形態に係る掃除機の斜視図である。
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。本明細書では、送風装置100の説明において、送風装置100が有するモータ2の中心軸Cと平行な方向を「軸方向」、中心軸Cに直交する方向を「径方向」、中心軸Cを中心とする円弧に沿う方向を「周方向」とそれぞれ称する。また、本明細書では、軸方向を上下方向とし、モータ2に対してインペラ1が上として、各部の形状や位置関係を説明する。
また、本明細書では、掃除機200の説明に際して、図19の床面F(被清掃面)に近づく方向を「下方」とするとともに床面Fから離れる方向を「上方」として、各部の形状や位置関係を説明する。なお、これらの方向は単に説明のための用いられる名称であって、実際の位置関係及び方向を限定しない。
また、本明細書において、「上流」及び「下流」はインペラ1を回転させた際に発生する気流300の流通方向の上流及び下流をそれぞれ示す。また、本明細書では、軸方向に平行な断面を「縦断面」、軸方向に直交する断面を「横断面」と称する。また、本明細書で用いる「平行」は、略平行を含む。本明細書で用いる「直交」は、略直交を含む。
<<1.送風装置>>
<1-1.送風装置の概要>
図1は、本発明の実施形態に係る送風装置100の縦断面を示す斜視図である。図2は、本発明の実施形態に係る送風装置100の分解斜視図である。図1および図2に示すように、送風装置100は、インペラ1と、モータ2と、ハウジング3とを有する。これにより、インペラ1が後述の特徴を有するため、送風装置100において、インペラ1が回転する場合に、後述する収容部122とシュラウド13とが固定される貫通孔13bにおいて最も応力負荷が高くなる部位における応力集中を緩和できる。本実施形態においては、送風装置100は、ディフューザ4と、インペラカバー5と、回路基板6とを更に有する。
(1-1-1-1.インペラ)
図3は、本発明の実施形態に係るブレード12とシュラウド13をかしめる前のインペラ1の斜視図である。図4は、本発明の実施形態に係るブレード12とシュラウド13をかしめる前のインペラ1の平面図である。図5は、図4の破線領域の拡大図である。図1から図5に示す通り、インペラ1は、上下に延びる中心軸C周りに回転可能である。インペラ1は、例えば金属部材で構成される。インペラ1の径方向外縁は、軸方向からの平面視において、円形状である。インペラ1は、ベース部11と、複数のブレード12と、シュラウド13と、ハブ14とを有する。
ベース部11は、インペラ1の下部に配置される。ベース部11は、中心軸Cを中心として径方向に広がる。ベース部11は、円板状部材である。ベース部11は、ブレード12の下部を支持する。
複数のブレード12は、ベース部11の上方に配置される。複数のブレード12は、ベース部11の上面において周方向に配列される。複数のブレード12のそれぞれの下部は、ベース部11に接続される。複数のブレード12のそれぞれの上部は、シュラウド13に接続される。ブレード12は、上下に起立する板状部材である。ブレード12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13は、複数のブレード12の上方に配置される。シュラウド13は、軸方向からの平面視において、中心軸Cを中心とする円環状である。シュラウド13は、環状の板状部材で構成され、詳細には、径方向外端から径方向内方に向かうに従って上方に湾曲する。シュラウド13は、上下に開口するシュラウド吸気口13aを有する。シュラウド吸気口13aは、シュラウド13の中央部に配置される。シュラウド13は、ブレード12の上部を支持する。
ハブ14は、ベース部11の中心軸C付近であって、ベース部11の中央部に配置される。ハブ14は、軸方向からの平面視において中心軸Cを中心とする円環状である。
インペラ1は、ベース部11と、複数のブレード12と、シュラウド13と、を有する。本実施形態においては、インペラ1は、金属材料によって形成されている。ベース部11は、上下に延びる中心軸Cに交差する方向に広がる。インペラ1は、シャフト211に固定される。本実施形態においては、ベース部11の中央領域には中央貫通孔11aが構成される。中央貫通孔11aにはハブ14が収容されている。ベース部11は、ハブ14を介してシャフト211に固定される。ただし、ベース部とシャフトとは、他の機構や他の部材を介して固定されてもよい。
複数のブレード12は、ベース部11とシュラウド13との軸方向間において周方向に配列される。本実施形態においては、ブレード12は、平面視において回転方向R前方に凸となる円弧状である。つまり、本実施形態においては、回転方向Rは周方向DCと一致し、回転方向R前方は、周方向一方DC1と同じ向きであり、回転方向R後方は、周方向他方DC2と同じ向きである。本実施形態においては、ブレード12は、本体部121と、収容部122と、を有する。収容部122は、本体部121の上側から上方に突出する部位である。収容部122は、後述するシュラウド13の貫通孔13bに収容され、収容部122の上端部がかしめられることによってシュラウド13に固定される。つまり、ブレード12は、貫通孔13bに収容されて固定される収容部122を有する。本実施形態においては、収容部122は、各ブレード12において3か所に形成される。なお、収容部の数は複数でであってもよく、ブレードごとに収容部の数が異なっていてもよい。
シュラウド13は、ベース部11よりも上方に配置される。シュラウド13は、中心軸Cに交差する方向に広がる。シュラウド13の中央領域には軸方向に貫通する吸気口13aが構成される。シュラウド13は、軸方向に貫通する貫通孔13bをさらに有する。貫通孔13bには、ブレード12の収容部122が収容されて固定される。本実施形態においては、シュラウド13が貫通孔13bを有するが、貫通孔はベース部とシュラウドとの少なくとも一方に構成されていればよい。すなわち、ベース部が貫通孔を有し、ブレードが、ブレードの下側から下方に突出する収容部を有し、収容部がベース部の貫通孔に収容されて、収容部の下端部がかしめられることによってベース部とブレードが固定されてもよい。
図4および図5に示すように、貫通孔13bは、径方向内方に向かうにつれて周方向一方DC1側に向かう方向に長手形状である。貫通孔13bは、長手方向一方DL1側の縁131及び長手方向他方DL2側の縁132と、短手方向一方DS1側の縁133及び短手方向他方DS2側の縁134と、によって構成されている。ここで、長手方向他方DL2側の縁132は、長手方向一方DL1側に対して径方向外側に位置する。また、短手方向DSは、長手方向DLに略直交する方向である。短手方向他方DS2側の縁134は、短手方向一方DS1側に対して径方向外側に位置する。
本実施形態においては、長手方向一方DL1側の縁131と長手方向他方DL2側の縁132とは、短手方向DSに沿って互いに略平行である。すなわち、長手方向一方DL1側の縁131と長手方向他方DL2側の縁132との短手方向DSにおける距離は、長手方向DLに沿って略一定である。また、短手方向一方DS1側の縁133と短手方向他方DS2側の縁134とは、長手方向DLに沿って互いに略平行である。すなわち、短手方向一方DS1側の縁133と短手方向他方DS2側の縁134との長手方向DLにおける距離は、短手方向DSに沿って略一定である。これにより、貫通孔13bをできるだけシンプルな形状にできるため、ブレード12と貫通孔13bの縁との隙間を小さくしてインペラ1における送風効率を向上できる。また、貫通孔13bの形成しやすくなるため、インペラ1の量産性が向上する。短手方向一方DS1側の縁133及び短手方向他方DS2側の縁134は、平面視において、周方向一方DC1かつ径方向外方に凸となる円弧状である。すなわち、平面視において、貫通孔13bは収容部122に沿った形状である。
長手方向一方DL1側の縁131と短手方向一方DS1側の縁133とは、第1接続縁135によって接続される。第1接続縁135は、長手方向一方DL1側かつ短手方向一方DS1側に凹んでいる。つまり、貫通孔13bの長手方向一方DL1側かつ短手方向一方DS1側の端部は、長手方向一方DL1側かつ短手方向一方DS1側に凸である。同様に、長手方向一方DL1側の縁131と短手方向他方DS2側の縁134とは、第2接続縁136によって接続される。第2接続縁136は、長手方向一方DL1側かつ短手方向他方DS2側に凹んでいる。長手方向他方DL2側の縁132と短手方向一方DS1側の縁133とは第3接続縁137によって接続される。第3接続縁137は、長手方向他方DL2側かつ短手方向一方DS1側に凹んでいる。長手方向他方DL2側の縁132と短手方向他方DS2側の縁134とは、第4接続縁138によって接続される。第4接続縁138は、長手方向他方DL2側かつ短手方向他方DS2側に凹んでいる。
本実施形態においては、第1接続縁135の曲率は、第2接続縁136と第3接続縁137と第4接続縁138のいずれの曲率よりも緩やかである。つまり、平面視において、第1接続縁135の縁の全長は、第2接続縁136の縁と第3接続縁137の縁と第4接続縁138の縁とのいずれの全長よりも長い。換言すると、第1接続縁135の曲率半径rc1は、第2接続縁136の曲率半径rc2と第3接続縁137の曲率半径rc3と第4接続縁138の曲率半径rc4とのいずれよりも長い。これにより、インペラ1が回転する場合に、収容部とシュラウドとが固定される貫通孔において最も応力負荷が高くなる部位における応力集中を緩和できる。すなわち、収容部とシュラウドとが固定される貫通孔において、第1接続縁の曲率半径と第2接続縁の曲率半径と第3接続縁の曲率半径と第4接続縁の曲率半径とが略等しい場合に比べて、第1接続縁135にかかる応力を緩和できる。ここで、一般的にシュラウドとブレードとが固定される貫通孔においては、径方向内端側に配置される縁にかかる応力が最も高くなる傾向があるが、上記構成によって、貫通孔の径方向内端側に配置される縁にかかる応力を緩和できる。
本実施形態においては、第1接続縁135の長手方向他方端1351は、第2接続縁136の長手方向他方端1361よりも長手方向他方DL2側に配置される。すなわち、第1接続縁135と短手方向一方DS1側の縁133との境界は、第2接続縁136と短手方向他方DS2側の縁134との境界よりも長手方向他方DL1側に配置される。これにより、第1接続縁135が長手方向DLに長くなるため、第1接続縁135における応力集中を効率良く緩和できる。すなわち、上記構成によって、第1接続縁135を長手方向DLに長くすることによって、第1接続縁135がより滑らかな湾曲形状になるため、第1接続縁135にかかる応力を緩和できる。
本実施形態においては、第1接続縁135の短手方向他方端1352は、短手方向一方DS1の縁133と短手方向他方DS2の縁134との短手方向中点MP1よりも短手方向他方DS2側に配置される。つまり、第1接続縁135と長手方向一方DL1側の縁131との境界は、短手方向一方DS1の縁133と短手方向他方DS2の縁134との短手方向中点MP1よりも短手方向他方DS2側に配置される。これにより、第1接続縁135が短手方向DSに長くなるため、第1接続縁135における応力集中を効率良く緩和できる。すなわち、上記構成によって、第1接続縁135を短手方向DSに長くすることによって、第1接続縁135がより滑らかな湾曲形状になるため、第1接続縁135にかかる応力を緩和できる。
図6は、ブレード12とシュラウド13をかしめた後の図4の破線領域の拡大図である。すなわち、図6は、図4の破線領域において、ブレード12とシュラウド13とをかしめ固定した後の様子を表す。図6においては、収容部122の上端部を塑性変形させたことで、ブレード12とシュラウド13とが固定されている。つまり、収容部122がかしめられてシュラウド13に固定されると、かしめられる前に収容部122とシュラウド13との間に構成される隙間の少なくとも一部は、変形した収容部122の肉によってふさがれる。すなわち、変形した収容部122の部位の一部が、かしめられる前の隙間の少なくとも一部をふさぐ。換言すると、収容部122の肉の一部は、平面視においてシュラウド13の上に重なっている。当該隙間がふさがれることによって、インペラ1が回転する際に当該隙間から空気が漏れ、乱流が発生することによって送風効率が低下することを抑制できる。また、ブレード12とシュラウド13とがかしめ固定されることによって、ブレード12と長手方向一方DL1側の縁131との長手方向DLにおける隙間CL1、及び、ブレード12と長手方向他方DL2側の縁132との長手方向DLにおける隙間CL2は、収容部122が塑性変形する前の状態よりも狭くなっている。なお、収容部122とシュラウド13とがかしめ固定された後においてもブレード12とシュラウド13との間に隙間がある場合は、当該隙間に塗料等を塗布し、隙間をふさいでもよい。これにより、インペラ1の回転時における空気の漏れや乱流を低減できる。なお、塗料は、インペラ1の全体に塗布されてもよい。
貫通孔13bの縁と、ブレード12又は収容部122との隙間は、ブレード12とシュラウド13とがかしめ固定されている状態で判断すればよい。また、ブレード12とシュラウド13との隙間に塗料等が充填されて、ブレード12とシュラウド13との間に隙間が無い場合は、塗料を取り除いて隙間を露出させた状態で隙間の長さを比較すればよい。ブレード12と長手方向一方DL1側の縁131との長手方向DLにおける隙間CL1は、ブレード12と長手方向他方DL2側の縁132との長手方向DLにおける隙間CL2よりも広い。これにより、長手方向一方DL1側の縁131近傍において収容部122と貫通孔13bとの隙間が広くなるため、収容部122を貫通孔13bに挿入しやすくなる。
ブレード12と第1接続縁135との長手方向DLにおける隙間CL3は、短手方向一方DS1側から短手方向他方DS2側に向かうにつれて広くなる。これにより、収容部122と第1接続縁135との隙間を十分にとることができるため、収容部122を貫通孔13bに挿入しやすくなる。
第1接続縁135と短手方向他方DS2側の縁134との短手方向DSの距離Dは、長手方向一方DL1側に向かうにつれて短くなる。すなわち、貫通孔13bの長手方向一方DL1側の端部領域における短手方向DSの距離は、長手方向一方DL1側に向かうにつれて短くなる。これにより、収容部122が貫通孔13bに収容されたときの、収容部122と貫通孔13bの縁との隙間をできるだけ小さくし、送風効率の低下を抑制することができる。
本実施形態においては、特定のブレード12の複数の収容部122が挿入される貫通孔のうち、径方向内端に配置される貫通孔13bにおいてのみ、第1接続縁135が上記の特徴を有する。すなわち、ベース部11とシュラウド13との少なくとも一方は、一つのブレード12に沿って配置されて軸方向に貫通する貫通孔を複数有する。複数の貫通孔のうち、径方向内端に配置される貫通孔13bにおいて、第1接続縁135の曲率半径rc1は、第2接続縁136の曲率半径rc2と第3接続縁137の曲率半径rc3と第4接続縁138の曲率半径rc4とのいずれよりも長い。本実施形態においては、一つのブレード12に沿って配置される複数の貫通孔のうち、径方向内端以外に配置される貫通孔においては、第1接続縁の曲率半径と第2接続縁の曲率半径と第3接続縁の曲率半径と第4接続縁の曲率半径とが、略等しい。これにより、複数の貫通孔のうち、最も応力が集中しやすい径方向内端に配置される貫通孔13bにおいて、第1接続縁135に応力が集中することを緩和でき、かつ、径方向内端以外に配置される貫通孔においては、収容部122と貫通孔の縁との隙間を狭くできるため、インペラ1の送風効率の低下を抑制できる。
(1-1-1-2.インペラの変形例)
図7は、本発明の実施形態に係るインペラの変形例を説明するための平面拡大図である。図7に示す通り、シュラウド13Aは、貫通孔13cを有する。インペラ1Aにおいては、第4接続縁138Aの構造が、インペラ1における第4接続縁138の構造と異なる。便宜上、インペラ1Aの説明においては、インペラ1と同じ構成を有する部位についてはインペラ1と同じ符号を付し、インペラ1と異なる点のみ記載する。
インペラ1Aにおいては、第1接続縁135の曲率半径rc1は、第2接続縁136の曲率半径rc2と第2接続縁137の曲率半径rc3と第4接続縁138Aの曲率半径rc4Aのいずれよりも長い。さらに、第4接続縁138Aの曲率半径rc4Aは、第2接続縁136の曲率半径rc2及び第3接続縁137の曲率半径rc3のいずれよりも長い。ここで、一般的にシュラウドとブレードが固定される貫通孔においては、インペラの回転時に、径方向内端に配置される第1接続縁に応力が集中しやすく、次に、径方向外端に配置される第4接続縁に応力が集中する傾向がある。本実施形態においては、貫通孔13cが上記の構成を有するため、貫通孔13cにて第1接続縁135の次に応力が集中しやすい第4接続縁138Aにおいて、応力が集中することを緩和できる。
第4接続縁138Aの長手方向一方端1381は、第3接続縁137の長手方向一方端1371よりも長手方向一方DL1側に配置される。すなわち、第4接続縁138Aと短手方向他方DS2側の縁134との境界は、第3接続縁137と短手方向一方DS1側の縁133との境界よりも長手方向一方DL1側に配置される。これにより、第4接続縁138Aが長手方向DLに長くなるため、第4接続縁138Aにおける応力集中を効率良く緩和できる。
第4接続縁138Aの短手方向一方端1382は、短手方向一方DS1の縁133と短手方向他方DS2の縁134との短手方向中点MP2よりも短手方向一方DS1側に配置される。つまり、第4接続縁138Aと長手方向他方DL2側の縁132との境界は、短手方向一方DS1の縁133と短手方向他方DS2の縁134との短手方向中点MP2よりも短手方向一方DS1側に配置される。これにより、第4接続縁138Aが短手方向DSに長くなるため、第4接続縁138Aにおける応力集中を効率良く緩和できる。
(1-1-2.モータ)
図1および図2に示すように、モータ2は、ロータ21と、ステータ22とを有する。モータ2は、軸受23を更に有する。
ロータ21は、インペラ1と接続される。ロータ21は、シャフト211と、マグネット212とを有する。
シャフト211は、上下に延びる中心軸Cに沿って配置される。すなわち、モータ2は、中心軸Cに沿って配置されるシャフト211を有する。シャフト211は、例えば金属で構成される柱状の部材である。シャフト211の上部は、ベース板11およびハブ14を上下に貫通し、ハブ14に固定される。すなわち、インペラ1は、シャフト211の上部に固定される。
マグネット212は、軸方向に延びる筒状である。マグネット212は、シャフト211の径方向外方に配置され、シャフト211に固定される。マグネット212の径方向外面には、N極とS極とが周方向に交互に並ぶ。
ステータ22は、駆動電流に応じて磁束を発生させる電機子である。ステータ22は、ロータ21と径方向に対向する。本実施形態では、ステータ22は、ロータ21の径方向外方に配置される。ステータ22は、ステータコア221と、インシュレータ222とを有する。ステータ22は、コイル223を更に有する。
ステータコア221は、電磁鋼板を軸方向に積層した積層体である。ただし、ステータコア221は、例えば、紛体の焼成鋳造等で構成された単一の部材であってもよい。ステータコア221は、複数のコアピースを接合して構成されてもよい。図8は、本発明の実施形態に係るステータコア221の斜視図である。
図8に示すように、ステータコア221は、コアバック2211と、複数のティース2212とを有する。コアバック2211は、中心軸Cを中心とする環状である。ティース2212は、コアバック2211から径方向内方に突出する。複数のティース2212は、周方向に配列される。本実施形態では、ティース2212の数は3つである。3つのティース2212は、周方向に等間隔に配列される。ティース2212の数は3つ以外であってもよい。
コアバック2211には、複数のステータコア孔2213が形成されている。ステータコア孔2213は、軸方向に貫通する。ステータコア孔2213は、ティース2212の径方向外方に配置される。ステータコア孔2213の数は、ティース2212の数と同じである。本実施形態では、ステータコア孔2213の数は3つである。ただし、ステータコア孔2213の数は3つ以外であってもよい。
インシュレータ222は、ステータコア221の少なくとも一部を覆う。インシュレータ222は、樹脂等の絶縁部材で構成される。本実施形態では、インシュレータ222は、上インシュレータ222Uと、下インシュレータ222Lとを有する。上インシュレータ222Uは、ステータコア221を上方から覆う。下インシュレータ222Lは、ステータコア221を下方から覆う。ただし、インシュレータ222は、インサート成型によりステータコア221と一体化された構成であってもよい。
なお、本実施形態では、コアバック2211の径方向外端面、および、ティース2212の径方向内端面は、インシュレータ222に覆われることなく露出する。
コイル223は、インシュレータ222を介してステータコア221に導線を巻いて形成される。詳細には、コイル223は、各ティース2212の周囲に、インシュレータ222を介してそれぞれ導線を巻き回して構成される。すなわち、ステータ22は複数のコイル223を有する。複数のコイル223は、周方向に等間隔に配列される。本実施形態では、コイル223の数は3つである。ただし、コイル223の数は3つ以外であってよい。
軸受23は、ステータ22に対してロータ21を中心軸C周りに回転可能に支持する。本実施形態では、軸受23は、上軸受23Uと下軸受23Lとを有する。上軸受23Uは、ステータ22よりも上方に配置される。下軸受23Lは、ステータ22よりも下方に配置される。
本実施形態では、上軸受23Uおよび下軸受23Lは転がり軸受である。上軸受23Uおよび下軸受23Lは、それぞれ、内輪231と外輪232とを有する。内輪231は、シャフト211の径方向外方に配置されてシャフト211に固定される。外輪232は、内輪231より径方向外方に配置され、ハウジング3に固定される。内輪231と外輪232との径方向間には、ボール等の転がり部材が配置される。内輪231は、外輪232に対して回転可能に設けられる。軸受23の数および種類は、本実施形態の構成から変更されてよい。モータ2は、転がり軸受に替えてスリーブ軸受等を有してよい。
(1-1-3.ハウジング)
ハウジング3は、モータ2及びインペラ1の少なくとも一部を囲む。ハウジング3は、例えばアルミニウム等の金属で構成される。ただし、ハウジング3は、樹脂等の金属以外の素材で構成されてもよい。本実施形態では、ハウジング3は、上ハウジング3Uと、下ハウジング3Lとを有する。上ハウジング3Uは、モータ2の上側を囲む。下ハウジング3Lは、モータ2の下側を囲む。
図9は、本発明の実施形態に係る上ハウジング3Uの斜視図である。図1および図9に示すように、上ハウジング3Uは、第1ハウジング部31と、第2ハウジング部32と、リブ33とを有する。すなわち、ハウジング3は、第1ハウジング部31と、第2ハウジング部32と、リブ33とを有する。本実施形態では、第1ハウジング部31と、第2ハウジング部32と、リブ33とは、単一部材である。これにより、複数の部材を組み合わせる場合に比べて、上ハウジング3Uの強度を向上することができる。
第1ハウジング部31は、ステータ22よりも径方向外方に配置される。図1に示すように、第1ハウジング部31は、径方向内面が流路101を構成する。流路101は、インペラ1の回転によって生じる気流300の通路である。詳細には、第1ハウジング部31は、中心軸Cを中心とし、軸方向に延びる筒状である。第1ハウジング部31は、ステータ22と径方向に対向する。
第2ハウジング部32は、第1ハウジング部31よりも径方向内方に配置される。本実施形態では、第2ハウジング部32は円板状である。第2ハウジング部32は、第1ハウジング部31よりも上方に配置される。第2ハウジング部32は、ステータ22と軸方向に対向する。第2ハウジング部32は、ステータ22の上方に配置される。
第2ハウジング部32には、上面中央部に軸方向下方に凹む上ハウジング凹部321が形成されている。上ハウジング凹部321は、軸方向上方からの平面視において、中心軸Cを中心とする円形状である。上ハウジング凹部321内には、上軸受23Uが挿入される。上ハウジング凹部321の径方向内面は上軸受23Uの外輪232の径方向外面と径方向に接触し、上軸受23Uは上ハウジング3Uに固定される。
リブ33は、第1ハウジング部31と、第2ハウジング部32とを接続する。本実施形態では、リブ33は、第1ハウジング部31の径方向内面と第2ハウジング部32の径方向外面とを接続する。リブ33は、第2ハウジング部32の下方において、第2ハウジング部32の径方向外面よりも径方向内方に延びる。図1に示すように、リブ33の下面には、軸方向上方に凹むリブ凹部331が設けられる。
本実施形態では、リブ33は複数であり、詳細には、リブ33の数は3つである。3つのリブ33は、周方向に等間隔に配列される。ただし、リブ33の数は3つ以外であってよく、単数であってもよい。
なお、本実施形態では、図1に示すように、上ハウジング3Uは、上筒部34を更に有する。上筒部34は、第2ハウジング部32の下面から軸方向下方に延びる筒状である。上筒部34は、第2ハウジング部32と単一部材である。上筒部34は、ステータ22の径方向内方に配置される。上筒部34の上面開口は、上ハウジング凹部321の底壁に形成される開口に繋がる。シャフト211は、上筒部34および上ハウジング凹部321に挿入され、上部が上ハウジング3Uの上面から上方に突出する。
図10は、本発明の実施形態に係る下ハウジング3Lの斜視図である。図1および図10に示すように、下ハウジング3Lは、下ハウジング本体部35と、複数の脚部36とを有する。本実施形態では、脚部36の数は3つである。3つの脚部36は、周方向に等間隔に配列される。ただし、脚部36の数は3つ以外であってよい。また、本実施形態では、下ハウジング本体部35と、複数の脚部36とは、単一部材である。これにより、複数の部材を組み合わせる場合に比べて、下ハウジング3Lの強度を向上することができる。
下ハウジング本体部35は、下環状部351と、第1下筒部352と、第2下筒部353とを有する。下環状部351は、中心軸Cを中心とする環状である。第1下筒部352および第2下筒部353は、中心軸Cを中心として、軸方向に延びる筒状である。
第1下筒部352は、下環状部351の径方向内方に配置される。第1下筒部352は、下環状部351と第1下筒部352との径方向間に配置される第1連結部354により下環状部351に接続される。第2下筒部353は、第1下筒部352よりも直径が小さく、第1下筒部352の上方に配置される。第2下筒部353は、第1下筒部352の上端部から径方向内方に延びる第2連結部355により第1下筒部352に接続される。第2下筒部353は、ステータ22の径方向内方に配置される。第1下筒部352および第2下筒部353には、シャフト211が挿入される。第1下筒部352内には、下軸受23Lが挿入される。第1下筒部352の径方向内面は下軸受23Lの外輪232の径方向外面と径方向に接触し、下軸受23Lは下ハウジング3Lに固定される。
脚部36は、脚部外壁部361と、一対の脚部側壁部362と、脚部上壁部363とを有する。脚部外壁部361は、下環状部351の径方向外方に配置され、軸方向に延びる。一対の脚部側壁部362は、周方向に対向する。一対の脚部側壁部362のうちの一方は、脚部外壁部361の周方向の一端部と下環状部351とを接続する。一対の脚部側壁部362のうちの他方は、脚部外壁部361の周方向の他端部と下環状部351とを接続する。脚部上壁部363は、脚部外壁部361の上端よりも少し下方から径方向内方に延びる。脚部上壁部363の周方向の両端部は、一対の脚部側壁部362の上端部と接続される。脚部上壁部363には、軸方向に貫通する脚部孔364が形成されている。
図1に示すように、ステータ22は、上ハウジング3Uと下ハウジング3Lとの軸方向間に配置される。ステータ22は、固定部材7により上ハウジング3Uおよび下ハウジング3Lに固定される。本実施形態では、固定部材7は螺子である。固定部材7は、下ハウジング3Lの下方から、脚部孔364、ステータコア孔2213、および、リブ凹部331に挿入される。固定部材7は、螺子に替えてリベット等であってもよい。
(1-1-4.ディフューザ)
ディフューザ4は、第1ディフューザ筒部41と、第2ディフューザ筒部42と、複数の静翼43とを有する。本実施形態では、第1ディフューザ筒部41と、第2ディフューザ筒部42と、複数の静翼43とは、単一部材である。ただし、これらのうちの少なくともいずれか1つの部材は、別部材であってもよい。ディフューザ4は、例えば樹脂又は金属により構成することができる。
第1ディフューザ筒部41は、第2ハウジング部32よりも径方向外方に配置される。第1ディフューザ筒部41は、中心軸Cを中心とし、軸方向に延びる筒状である。第1ディフューザ筒部41の径方向内面は、第2ハウジング部32の径方向外面と径方向に接触する。
第2ディフューザ筒部42は、第1ディフューザ筒部41よりも径方向外方に配置される。第2ディフューザ筒部42は、中心軸Cを中心とし、軸方向に延びる筒状である。第2ディフューザ筒部42は、第1ハウジング部31の上方に配置される。第2ディフューザ筒部42の下面は、第1ハウジング部31の上面と軸方向に接触する。
なお、第1ディフューザ筒部41の上面と、第2ディフューザ筒部42の上面とは、軸方向の位置が同じである。第1ディフューザ筒部41は、第2ディフューザ筒部42よりも軸方向の長さが長い。第1ディフューザ筒部41の下端は、第2ディフューザ筒部42の下端よりも下方に配置される。
複数の静翼43は、第1ディフューザ筒部41と第2ディフューザ筒部42との径方向間に周方向に配列される。詳細には、複数の静翼43は、周方向に等間隔に配列される。各静翼43は、軸方向に延びる。詳細には、各静翼43は板状に構成され、上側へ行くほどインペラ1の回転方向R(図1参照)と反対方向に向かって傾斜する。各静翼43はインペラ1側が凸に湾曲している。
各静翼43の径方向内面は、第1ディフューザ筒部41の径方向外面と接続される。各静翼43の径方向外面は、第2ディフューザ筒部42の径方向内面と接続される。第1ディフューザ筒部41と第2ディフューザ筒部42との径方向間において、複数の静翼43が設けられない部分は空気が流れる流路101を構成する。複数の静翼43は、流路101を通過する気流300を整流し、下方に案内する。
以上の説明の通り、送風装置100は、リブ33よりも上方にて周方向に配列される複数の静翼43を更に有する。複数の静翼43が設けられることにより、送風装置100の送風効率を向上することができる。
(1-1-5.インペラカバー)
インペラカバー5は、インペラ1の上方に配置される。インペラカバー5は、インペラ1を内包する。インペラカバー5は、例えば樹脂又は金属で構成することができる。インペラカバー5は、中心軸Cを中心とし、上方に向かって先細りの筒状である。インペラカバー5の径方向内面は、第2ディフューザ筒部42および第1ハウジング部31の径方向外面と接触する。インペラカバー5は、ディフューザ4および上ハウジング3Uに固定される。
インペラカバー5は、上下に開口するカバー吸気口5aを有する。カバー吸気口5aは、インペラカバー5の上端部であって中央部に配置される。カバー吸気口5aの下部は、シュラウド吸気口13aの上部と軸方向に重なる。カバー吸気口5aの下部の外径は、シュラウド吸気口13aの上部の内径よりも小さい。
(1-1-6.回路基板)
回路基板6は、下ハウジング3Lに固定される。詳細には、回路基板6は、複数の脚部36に固定される。回路基板6には、例えば電源回路および制御回路等のモータ2を駆動するための回路が形成されている。図2に示すように、回路基板6には、コイル223と電気的に接続される電気接続部61が配置される。電気接続部61は、例えばタブ端子等であってよい。本実施形態では、電気接続部61の数は3つであり、3つの電気接続部61は、周方向に等間隔に配置される。電気接続部61の数は3つ以外であってもよい。
(1-1-7.送風装置の作用)
インペラ1がモータ2によって回転駆動されると、インペラカバー5のカバー吸気口5aからインペラ1の内部へと空気が吸い込まれ、気流300が発生する。インペラ1の内部に吸い込まれた空気は、インペラ1の回転によってインペラ1の径方向外方に吹き出される。インペラ1の径方向外方に吹き出された空気は、インペラカバー5、ディフューザ4、および、上ハウジング3Uによって構成される流路101を通って下方に案内される。上ハウジング3Uの下端から下方に吹き出された気流300の一部は送風装置100の外部へと流れ、他の一部は回路基板6に向かって流れる。回路基板6は、気流300により冷却される。
<1-2.上ハウジングの詳細>
図11は、本発明の実施形態に係る上ハウジング3Uの平面図である。図12は、図11のX-X位置における概略縦断面図である。図13は、図11のY-Y位置における概略縦断面図である。図12において、符号Rはインペラ1の回転方向である。
図12に示すように、リブ33の下面は、インペラ1の回転方向R前方に向かうにつれて下方に延びる下面第1領域332を有する。本構成によれば、リブ33の下面がインペラ1の回転よって生じる気流300を滑らかに案内することができる形状を有する。このために、インペラ1の回転時において、送風抵抗を減らして送風効率を向上することができる。
本実施形態では、下面第1領域332は、リブの33の下面の一部に形成されている。下面第1領域332は、リブ33の下面のうち、インペラ1の回転方向Rの後方側の端部に配置されている。下面第1領域332は、傾斜面であってもよいし、湾曲面であってもよい。下面第1領域332は、傾斜面と湾曲面との組み合わせであってもよい。本実施形態では、下面第1領域332は、下方に凸となる湾曲面である。
また、図12に示すように、リブ33の下面は、下面第1領域332よりもインペラ1の回転方向R前方において、インペラ1の回転方向R前方に向かうにつれて上方に延びる下面第2領域333を有する。下面第2領域333が配置されることにより、リブ33の下方において乱流が発生することを抑制することができる。これにより、送風装置100の送風効率を向上することができる。
詳細には、下面第2領域333は、リブ33の下面のうち、インペラ1の回転方向Rの前方側の端部に配置されている。下面第2領域333は、傾斜面であってもよいし、湾曲面であってもよい。下面第2領域333は、傾斜面と湾曲面との組み合わせであってもよい。本実施形態では、下面第2領域333は、下方に凸となる湾曲面である。リブ33の下面において、下面第1領域332と下面第2領域333とは平面により接続されている。なお、下面第2領域333は、リブ33の下面に配置されなくてもよい。
下面第1領域332の上端と下端との軸方向距離L1は、下面第2領域333の上端と下端との軸方向距離L2より長い。これによれば、下面第1領域332によって気流300を滑らかに案内する効果と、下面第2領域333によって乱流の発生を抑制する効果とをバランス良く発揮させることができる。すなわち、送風装置100の送風効率を向上することができる。
図12に示すように、リブ33の上面の少なくとも一部は、インペラ1の回転方向R前方に向かうにつれて下方に延びる。本構成によれば、リブ33の上面がインペラ1の回転よって生じる気流300を滑らかに案内することができる形状を有する。このために、インペラ1の回転時において、送風抵抗を減らして送風効率を向上することができる。
本実施形態では、リブ33の上面は、上面第1領域334と、上面第2領域335とを有する。上面第1領域334は、インペラ1の回転方向R前方に向かうにつれて下方に延びる。上面第1領域334は、傾斜面である。ただし、上面第1領域334は、湾曲面、或いは、傾斜面と湾曲面との組み合わせであってよい。上面第2領域335は、軸方向と直交する方向に広がる平面領域である。
リブ33の上面は、一部において、上面第1領域334と上面第2領域335とが径方向に並ぶ。上面第1領域334と上面第2領域335とが径方向に並ぶ部分において、上面第1領域334は上面第2領域335よりも径方向外方に配置される。上面第1領域334は、インペラ1の回転方向Rの前方側の端部から後方に向けて延び、後方側の端部に至る前に上面第2領域335に接続する。
ただし、上面第1領域334は、インペラ1の回転方向Rの前方側の端部から後方側の端部まで延びてよい。リブ33の上面の全体が、上面第1領域334であってもよい。リブ33の上面の全体が、上面第2領域335であってもよい。
図13に示すように、リブ33の上面の少なくとも一部は、径方向外方に向かうにつれて下方に延びる。本構成によれば、リブ33の上面において、インペラ1の回転によって生じる遠心力を考慮して、気流300を滑らかに案内することができる。このために、インペラ1の回転時において、送風抵抗を減らして送風効率を向上することができる。
本実施形態では、リブ33の上面の一部は、径方向外方に向かうにつれて下方に延びる。詳細には、上面第1領域334は、径方向外方に向かうにつれて下方に延びる傾斜面を有する。ただし、上面第1領域334は、径方向外方に向かうにつれて下方に延びる湾曲面を有してもよい。上面第1領域334は、径方向外方に向かうにつれて下方に延びる傾斜面および湾曲面の組み合わせを有してもよい。径方向外方に向かうにつれて下方に延びる構成は、リブ33の上面のうち、上面第1領域334以外の領域に設けられてよい。また、リブ33の上面全体が、径方向外方に向かうにつれて下方に延びる構成であってよい。また、リブ33の上面は、径方向外方に向かうにつれて下方に延びる領域を有さなくてもよい。
図13に示すように、リブ33は、第1径方向内端面336と、第2径方向内端面337とを有する。本実施形態では、第1径方向内端面336は、リブ33の最も径方向内方に配置される端面である。詳細には、第1径方向内端面336は、径方向内方に凸の湾曲面と、当該湾曲面と周方向に隣り合う2つの平面とで構成される。ただし、第1径方向内端面336は単一の曲面又は平面であってもよい。
第2径方向内端面337は、第1径方向内端面336より下方において、第1径方向内端面336よりも径方向外方に配置される。本実施形態では、第2径方向内端面337は、径方向外方に凹む湾曲面である。ただし、第2径方向内端面337は平面等であってもよい。第2径方向内端面337は、下面第1領域332よりも径方向内方に配置される。
リブ33の下面は、下面第1領域332よりも径方向内方において、第1径方向内端面336と第2径方向内端面337とを接続する下面第3領域338を有する。詳細には、下面第3領域338は、軸方向と直交する方向に広がり、軸方向に段差を有する2つの平面で構成される。ただし、下面第3領域338は、軸方向に広がる単一の平面、又は、曲面によって構成されてもよい。
下面第3領域338には、軸方向上方に凹むリブ凹部331が設けられる。すなわち、リブ33の下面には、下面第1領域332よりも径方向内方において、軸方向上方に凹むリブ凹部331が設けられる。
図14は、ステータ22とハウジング3との関係を示す縦断面である。図14は、ステータ22とハウジング3との関係の一部を示す下面第3領域338の少なくとも一部は、ステータコア221の上面と接触している。本実施形態では、下面第3領域338の一部は、ステータ22のステータコア221の上面と接触している。本構成によれば、ステータコア221によって上ハウジング3Uの軸方向の位置を決めることができる。
なお、脚部上壁部363の上面の少なくとも一部も、ステータコア221の下面と接触している。このために、ステータコア221によって下ハウジング3Lの軸方向の位置を決めることができる。
図14に示すように、ステータ22とリブ33とは、リブ凹部331内に一部が配置される固定部材7によって固定されている。詳細には、固定部材7は、脚部孔364、ステータコア孔2213、リブ凹部331に挿入され、ステータ22とハウジング3とを固定している。本構成によれば、リブ33を利用してハウジング3とステータ22とを強固に固定することができる。
図15は、インシュレータ222と上ハウジング3Uとの関係を示す横断面図である。図15に示すように、インシュレータ222は、第1インシュレータ壁部2221と、第2インシュレータ壁部2222とを有する。第1インシュレータ壁部2221は、周方向に交差する方向に延びる。本実施形態では、インシュレータ222は、コアバック2211の上面に配置される環状のインシュレータ周方向部2223を有する。第1インシュレータ壁部2221は、インシュレータ周方向部2223の上面から軸方向上方に延びる。ただし、第1インシュレータ壁部2221は、例えば、インシュレータ周方向部2223から径方向外方に延びる構成等であってよい。
第2インシュレータ壁部2222は、第1インシュレータ壁部2221と周方向に対向する。本実施形態では、第2インシュレータ壁部2222は、インシュレータ周方向部2223の上面から軸方向上方に延びる。第2インシュレータ壁部2222は、第1インシュレータ壁部2221と同一形状である。ただし、第2インシュレータ壁部2222は、第1インシュレータ壁部2221と異なる形状であってもよい。
リブ33は、第1インシュレータ壁部2221と第2インシュレータ壁部2222との周方向間に配置される。リブ33は、第1インシュレータ壁部2221と第2インシュレータ壁部2222との少なくも一方に接触してよい。リブ33は、第1インシュレータ壁部2221と第2インシュレータ壁部2222とのいずれにも接触しなくてもよいが、第1インシュレータ壁部2221と第2インシュレータ壁部2222とに近接して配置されることが好ましい。本構成によれば、リブ33により、上ハウジング3Uとステータ22との周方向の位置決めを行うことができる。
なお、本実施形態では、リブ33の数は3つである。これに対応して、周方向に対向する第1インシュレータ壁部2221と第2インシュレータ壁部2222との組が、周方向に3つ配置される。これにより、各リブ33に対して周方向の位置決めを行うことができる。ただし、周方向に対向する第1インシュレータ壁部2221と第2インシュレータ壁部2222との組は、単数でもよい。
また、本実施形態では、周方向に対向する第1インシュレータ壁部2221と第2インシュレータ壁部2222との周方向間において、インシュレータ周方向部2223の少なくとも一部が切り欠かれた切欠き部2224が設けられる。リブ33の下面第3領域338の少なくとも一部は、切欠き部2224により露出するステータコア221の上面に接触している。
<1-3.送風装置の変形例>
(1-3-1.第1変形例)
図16は、本発明の実施形態に係る送風装置100の第1変形例を説明するための概略縦断面図である。図16は、第1変形例の上ハウジング3UAの断面図の一部を示す。上ハウジング3UAは、上記実施形態と同様に、第1ハウジング部31Aと、第2ハウジング部32Aと、リブ33Aとを有する。リブ33Aの下面は、インペラ1の回転方向R前方に向かうにつれて下方に延びる下面第1領域332Aを有する。
図16に示すように、リブ33Aの下面の少なくとも一部は、径方向外方に向かうにつれて下方に延びる。本変形例では、リブ33Aの下面の一部は、径方向外方に向かうにつれて下方に延びる。詳細には、下面第1領域332Aは、径方向外方に向かうにつれて下方に延びる傾斜面を有する。ただし、下面第1領域332Aは、径方向外方に向かうにつれて下方に延びる湾曲面を有してもよい。また、下面第1領域332Aは、径方向外方に向かうにつれて下方に延びる傾斜面および湾曲面の組合せを有してもよい。
本構成によれば、リブ33Aの下面において、インペラ1の回転によって生じる遠心力を考慮して、気流300を滑らかに案内することができる。このために、インペラ1の回転時において、送風抵抗を減らして送風効率を向上することができる。
(1-3-2.第2変形例)
図17は、本発明の実施形態に係る送風装置100の第2変形例を説明するための概略縦断面図である。図17は、第2変形例の上ハウジング3UBの断面図であり、図11のX-X位置に相当する位置における断面図である。図17において符号Rは、インペラ1の回転方向である。
上ハウジング3UBは、上記実施形態と同様に、第1ハウジング部31Bと、リブ33Bとを有する。リブ33Bの下面は、インペラ1の回転方向R前方に向かうにつれて下方に延びる下面第1領域332Bを有する。リブ33Bの下面は、下面第1領域332Bよりもインペラ1の回転方向R前方において、インペラ1の回転方向R前方に向かうにつれて上方に延びる下面第2領域333Bを有する。リブ33Bの上面は、インペラ1の回転方向前方に向かうにつれて下方に延びる上面第1領域334Bを有する。
リブ33Bには、軸方向に貫通するリブ貫通孔339が設けられている。本変形例においては、リブ貫通孔339は、下面第1領域332Bよりもインペラ1の回転方向R前方に配置される。リブ貫通孔339は、下面第2領域333Bおよび上面第1領域334Bよりもインペラ1の回転方向R後方に配置される。なお、下面第2領域333Bは設けられなくてもよい。また、上面第1領域334Bは設けられなくてもよく、リブ33Bの上面は、例えば、軸方向に直交する方向に広がる平面のみで構成されてもよい。
本変形例によれば、インペラ1の回転によって生じる気流300を、リブ貫通孔339内を通過させて下方に案内することができる。このために、リブ33Bによる送風抵抗を低減することができる。
(1-3-3.第3変形例)
図18は、本発明の実施形態に係る送風装置100の第3変形例を説明するための概略横断面図である。図18は、リブ33Cとステータコア221Cとの関係の一部を示す図である。上ハウジング3UCは、上記実施形態と同様に、第1ハウジング部31Cと、リブ33Cとを有する。ステータ22Cは、径方向外面において径方向内方に凹むコア凹部2214が設けられるステータコア221Cを有する。
ステータコア221Cの径方向外面には、周方向に対向する一対の凹部壁面部2215が形成されている。一対の凹部壁面部2215は、軸方向に延びる。コア凹部2214は、一対の凹部壁面部2215の周方向間に形成されている。コア凹部2214の軸方向の両端は開放されている。リブ33Cの一部は、コア凹部2214に挿入されている。コア凹部2214に挿入されたリブ33Cの一部のうち、周方向の両端部は、一対の凹部壁面部2215に接触又は近接している。本構成によれば、リブ33Cとコア凹部2214とにより、上ハウジング3UCとステータ22との周方向の位置決めを行うことができる。
なお、本変形例の場合、インシュレータ222には、周方向間に対向する第1インシュレータ壁部2221および第2インシュレータ壁部2222は設けられなくてよい。
<<2.掃除機>>
次に、本実施形態の送風装置100が適用された掃除機200の実施形態について説明する。図19は、本発明の実施形態に係る掃除機200の斜視図である。図19に示すように、掃除機200は送風装置100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、送風装置100を有する掃除機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他のタイプの電気掃除機でもよい。
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が設けられた筐体201を有する。掃除機200は、充電式のバッテリ(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。ただし、掃除機200は、電源コードを有し、居室の壁面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してもよい。
筐体201内には吸気部202と排気部203とを連結する空気通路(不図示)が形成される。空気通路内には、吸気部202(上流)から排気部203(下流)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。空気通路内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、容器状に形成される集塵部内に集塵される。集塵部及びフィルタは筐体201に対して着脱可能に設けられる。
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できる。操作部205は複数のボタン205aを有する。使用者は、ボタン205aの操作によって掃除機200の動作設定を行う。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が指示される。吸気部202には棒状の吸引管206が接続される。吸引管206の上流端には吸引ノズル207が吸引管206に対して着脱可能に取り付けられる。なお、吸引管206の上流端は、図19において吸引管206の下端である。
本実施形態においては、掃除機200は、送風装置100を有する。これにより、送風装置100に収容されるインペラ1が上述の特徴を有するため、掃除機200において、インペラ1が回転する場合に、収容部122とシュラウド13とが固定される貫通孔13bにおいて最も応力負荷が高くなる部位における応力集中を緩和できる。
<<3.留意事項>>
本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。また、本明細書中に示される複数の実施形態及び変形例は可能な範囲で組み合わせて実施されてよい。
本発明は、例えば掃除機等の送風装置を有する電気機器に利用することができる。
1、1A・・・インペラ
11・・・ベース部
11a・・・中央貫通孔
12・・・ブレード
121・・・本体部
122・・・収容部
13、13A・・・シュラウド
13a・・・シュラウド吸気口
13b、13c・・・貫通孔
131・・・長手方向一方側の縁
132・・・長手方向他方側の縁
133・・・短手方向一方側の縁
134・・・短手方向他方側の縁
135・・・第1接続縁
1351・・・長手方向他方端
1352・・・短手方向他方端
136・・・第2接続縁
1361・・・長手方向他方端
137・・・第3接続縁
1371・・・長手方向一方端
138、138A・・・第4接続縁
1381・・・長手方向一方端
1382・・・短手方向一方端
14・・・ハブ
2・・・モータ
3・・・ハウジング
7・・・固定部材
21・・・ロータ
22・・・ステータ
31・・・第1ハウジング部
32・・・第2ハウジング部
33・・・リブ
43・・・静翼
100・・・送風装置
101・・・流路
200・・・掃除機
211・・・シャフト
221・・・ステータコア
222・・・インシュレータ
331・・・リブ凹部
332・・・下面第1領域
333・・・下面第2領域
336・・・第1径方向内端面
337・・・第2径方向内端面
338・・・下面第3領域
339・・・リブ貫通孔
2214・・・コア凹部
2221・・・第1インシュレータ壁部
2222・・・第2インシュレータ壁部
C・・・中心軸
CL1、CL2、CL3、CL4・・・隙間
D・・・距離
DC・・・周方向
DC1・・・周方向一方
DC2・・・周方向他方
DL・・・長手方向
DL1・・・長手方向一方
DL2・・・長手方向他方
DS・・・短手方向
DS1・・・短手方向一方
DS2・・・短手方向他方
MP1、MP2・・・短手方向中点
rc1、rc2、rc3、rc4、rc4A・・・曲率半径

Claims (13)

  1. 上下に延びる中心軸に交差する方向に広がるベース部と、
    前記ベース部よりも上方に配置され、中心軸に交差する方向に広がるシュラウドと、
    前記ベース部と前記シュラウドとの軸方向間において周方向に配列される複数のブレードと、
    を有し、
    前記ベース部と前記シュラウドとの少なくとも一方は、軸方向に貫通する貫通孔を有し、
    前記ブレードは、前記貫通孔に収容されて固定される収容部を有し、
    前記貫通孔は、径方向内方に向かうにつれて周方向一方側に向かう方向に長手形状であり、
    前記貫通孔は、長手方向一方側の縁及び前記長手方向一方側に対して径方向外側に位置する長手方向他方側の縁と、長手方向に略直交する方向である短手方向一方側の縁及び前記短手方向一方側に対して径方向外側に位置する短手方向他方側の縁と、によって構成されており、
    前記長手方向一方側の縁と前記短手方向一方側の縁とを接続する第1接続縁は、長手方向一方側かつ短手方向一方側に凹んでおり、
    前記長手方向一方側の縁と前記短手方向他方側の縁とを接続する第2接続縁は、長手方向一方側かつ短手方向他方側に凹んでおり、
    前記長手方向他方側の縁と前記短手方向一方側の縁とを接続する第3接続縁は、長手方向他方側かつ短手方向一方側に凹んでおり、
    前記長手方向他方側の縁と前記短手方向他方側の縁とを接続する第4接続縁は、長手方向他方側かつ短手方向他方側に凹んでおり、
    前記第1接続縁の曲率半径は、前記第2接続縁の曲率半径と前記第3接続縁の曲率半径と前記第4接続縁の曲率半径とのいずれよりも長い、インペラ。
  2. 前記長手方向一方側の縁と前記長手方向他方側の縁とは、短手方向に沿って互いに平行であり、
    前記短手方向一方側の縁と前記短手方向他方側の縁とは、長手方向に沿って互いに平行である、請求項1に記載のインペラ。
  3. 前記第1接続縁の長手方向他方端は、前記第2接続縁の長手方向他方端よりも長手方向他方側に配置される、請求項1又は2に記載のインペラ。
  4. 前記第1接続縁の短手方向他方端は、前記短手方向一方の縁と前記短手方向他方の縁との短手方向中点よりも短手方向他方側に配置される、請求項1から3のいずれかに記載のインペラ。
  5. 前記第4接続縁の曲率半径は、前記第2接続縁の曲率半径及び前記第3接続縁の曲率半径のいずれよりも長い、請求項1から4のいずれかに記載のインペラ。
  6. 前記第4接続縁の長手方向一方端は、前記第3接続縁の長手方向一方端よりも長手方向一方側に配置される、請求項5に記載のインペラ。
  7. 前記第4接続縁の短手方向一方端は、前記短手方向一方の縁と前記短手方向他方の縁との短手方向中点よりも短手方向一方側に配置される、請求項5又は6に記載のインペラ。
  8. 前記ブレードと前記長手方向一方側の縁との長手方向における隙間は、前記ブレードと前記長手方向他方側の縁との長手方向における隙間よりも広い、請求項1から7のいずれかに記載のインペラ。
  9. 前記ブレードと前記第1接続縁との長手方向における隙間は、短手方向一方側から短手方向他方側に向かうにつれて広くなる、請求項1から8のいずれかに記載のインペラ。
  10. 前記第1接続縁と前記短手方向他方側の縁との短手方向の距離は、長手方向一方側に向かうにつれて短くなる、請求項1から9のいずれかに記載のインペラ。
  11. 前記ベース部と前記シュラウドとの少なくとも一方は、一つの前記ブレードに沿って配置されて軸方向に貫通する貫通孔を複数有し、
    複数の前記貫通孔のうち、径方向内端に配置される前記貫通孔において、前記第1接続縁の曲率半径は、前記第2接続縁の曲率半径と前記第3接続縁の曲率半径と前記第4接続縁の曲率半径のとのいずれよりも長い、請求項1から10のいずれかに記載のインペラ。
  12. 中心軸に沿って配置されるシャフトを有するモータと、
    前記シャフトに固定され、請求項1から11のいずれかに記載のインペラと、
    前記モータ及び前記インペラの少なくとも一部を囲むハウジングと、
    を有する送風装置。
  13. 請求項12に記載の送風装置を有する、掃除機。
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