JP3289423B2 - 電動機と電動送風機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気掃除機などの電気
機器に用いられる電動機および電動送風機に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年の家電製品の軽量化の要望にともな
い、電動機に対しても小型軽量化の要望が高まってきて
いる。また、掃除機等における高出力化競争が激しくな
り、基幹部品である電動送風機についても高出力・高効
率が要望されている。

【０００３】以下、図面を参照しながら従来の電動送風
機について説明する。図６，図７は従来の電動機の構成
を示す半断面図と平面図である。図６，図７において、
１は固定子鉄心１ａを有した固定子、２は回転子、３は
固定子１の内側に配置される回転子２を収納するブラケ
ットで、一端が開口された有底円筒状をなし、円筒部３
ａの一端開口縁にこの円筒部３ａの外側に張り出す平面
部３ｂを設けて形成されている。４は回転子２の回転子
軸２ａに固定されたファン、５はエアガイドで、ブラケ
ット３の一端開口を覆い、ファン４との間に設けられ、
ファン４から吐出された空気がブラケット３内に導かれ
る。６はファンケースでエアガイド５およびファン４を
覆い、ブラケット３に圧入固定してある。

【０００４】図８は従来の電動機の組み立てを示す斜視
図である。図８において、ブラケット３は側面にブラシ
保持器挿入用穴３ｅと、リベット挿入用小穴３ｆとを隣
接して設け、ブラシ保持器７をブラケット３に挿入して
保持子（リベット）８でかしめ固定される。なお、リベ
ット固定はねじによる締め付け固定とすることもある。

【０００５】図９は従来の電動送風機の部分断面図であ
る。図９において、ブラケット３の外周部３ｃはエアガ
イド５の戻り案内羽根５ａの反対側に折り曲げてファン
ケース６を圧入固定する形状としている。

【０００６】次に、図１０は従来の電動送風機に使用さ
れるファンの平面図であり、図１１はその断面図であ
る。図１０，図１１で示されるようにファン４はファン
翼４ａ，シュラウド４ｂ，ディスク４ｃを組み合わせて
なり、ファン翼４ａの上下端部には複数の爪部を有し、
シュラウド４ｂとディスク４ｃに設けた複数個の角孔に
嵌合挿入されてかしめ固定される。

【０００７】以上のように構成される電動送風機につい
て、以下その動作について説明する。

【０００８】電動送風機に電源が印加されると、固定子
１およびブラシを介して回転子２に通電されて回転子２
が高速で回転する。回転子２が回転することにより回転
子軸２ａに固定されたファン４が回転することにより圧
力を発生させ、空気出力を得るようになる。ファン４は
高速回転する程大きな空気出力が得られ、毎分約３５０
００回転（５８３Hz）の回転数で回転している。ファン
４が高速回転することによりファンケース６の吸込口６
ａから空気を吸い込み、ファン４の内部を通ってファン
ケース６とエアガイド５によりブラケット３内部へ導か
れる。その後、ブラケット３内部へ導かれた空気は、固
定子１と回転子２を冷却しながら外部へ排出される。

【０００９】また、ファン４の損失を抑えるため特公平
３−１５１５９８号公報に見られるように、ファン４の
中央側のファン翼４ａをディスク面に対し回転方向に傾
斜させて、シュラウド４ｂとディスク４ｃの角孔に爪部
を嵌合挿入してかしめ固定している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電動機の鋼板ブラケットでは、軽量化するための薄板化
は図６，図７のように底面部３ｃの平面にリブ３ｄを設
けて剛性の向上を図っているが、回転子２の回転による
振動が底部３ｃの軸受ハウジングにかかり、その応力は
円筒部３ａにまで影響をおよぼすため電動機全体の振動
が大きくなるという問題点を有していた。そして、強度
確保のためブラケットの板厚を小さくすることが困難で
あった。

【００１１】また、従来の電動機の鋼板ブラケットのブ
ラシ保持器部は、ブラシ保持器挿入用穴３ｅとリベット
挿入用小穴３ｆとを近接した構造としているため、回転
子の振動による応力集中がブラシ保持器挿入用穴３ｅと
リベット挿入用小穴３ｆとの間に生じ、ブラケット強度
の低下となり、ブラシ保持器７が振動して整流状態が不
安定となってブラシ寿命に影響を与えるという問題点を
有していた。

【００１２】次に従来の電動送風機では、図９に示すよ
うにファン４を出た空気がファンケース６側へ屈折して
戻り、案内羽根５ａの中を通過する時の空気流の速度分
布がブラケット３側に片寄り、かつ空気の流れが急激に
屈折しようとして空気の乱れを生じ通過損失が大きいと
いう問題点を有していた。

【００１３】また、従来の電動送風機のファンでは、フ
ァン翼４ａの傾斜曲げが材料のスプリングバックのため
寸法が不安定となり、ファン翼４ａの爪部をディスク４
ｃの角孔に挿入し仮固定した後、シュラウド４ｂの角孔
に嵌合挿入することは容易でなく組立て作業性が悪いと
いう問題点を有していた。

【００１４】本発明は上記問題点を解決するもので、そ
の第１の目的は、ブラシ保持器の振動を低減し、整流状
態の安定した電動機および電動送風機を提供することに
ある。

【００１５】第２の目的は、ファンから吐出された空気
の通過損失を低減し、送風効率の高い電動送風機を提供
することにある。

【００１６】さらに、ブラケットの薄板化を可能にし、
軽量の電動機、および送風効率を低下させることなく、
組立て作業性の良いファンを備えた電動送風機の提供す
ることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために本発明の電動機および電動送風機は、ブラケッ
トにおいて、ブラシ保持器挿入用穴の固定リベット挿入
用小穴側にのみ内側へ伸びた形状の補強片を設けた構成
としたものである。

【００１８】上記第２の目的を達成するために本発明の
本発明の電動送風機は、電動機内のブラケットにおい
て、円筒部の外側に張り出す環状平面部とファンの空気
吐出部に対向する面側に形成された外周折り曲げ円筒部
との間を傾斜面形状で形成した 構成としたものである。

【００１９】また、ブラケットの薄板化を可能にし、軽
量の電動機を提供するために、ブラケットの底部から円
筒部への屈折部に傾斜溝状にプレス加工した複数の補強
リブを設けた構成としたものである。

【００２０】さらに、送風効率を低下させることなく、
組立て作業性の良いファンを備えた電動送風機の提供す
るために、ファンのシュラウド側の最も中央側に位置す
る角孔に嵌合挿入されてかしめ固定される爪部より、フ
ァン中央側の範囲のみファン翼の曲率半径をディスク側
よりシュラウド側の方を大きくして湾曲面を回転方向に
傾斜させ、爪部およびその外周側はディスクに対して垂
直とする形状にした構成としたものである。

【００２１】

【作用】上記第１の構成によれば、ブラケットのブラシ
保持器挿入用穴の固定リベット挿入用小穴側にのみ内側
へ伸びた形状の補強片を設けることにより、回転子の振
動によるブラケットのブラシ保持器近辺への応力集中を
緩和でき、ブラシ保持器の振動を低減できるので、整流
が安定し長寿命の電動機および電動送風機を得ることが
できることとなる。

【００２２】また、上記第２の構成によれば、ブラケッ
ト円筒部の外側に張り出す環状平面部とファンの空気吐
出部に対向する面側に形成された外周折り曲げ円筒部と
の間を傾斜面形状で形成したことにより、ファンから吐
出された空気の通過損失が低減して送風効率が向上し、
高効率の電動送風機を得ることができることとなる。

【００２３】また、ブラケットの底部と円筒部との間の
屈折部に傾斜溝状にプレス加工した複数の補強リブを設
けることにより、ブラケット剛性を補強できるので鋼板
の薄板化が可能となり電動機の軽量化が図れることとな
る。特に電動機のラジアル方向の振動に対して抑制効果
が大きい。

【００２４】さらに、ファンは、ファン翼の傾斜曲げが
材料のスプリングバックによる寸法不安定があっても、
ファン翼の爪部はディスク面に対して垂直な構成として
いるため、ファン翼の爪部をディスクの角孔に挿入し仮
固定した後シュラウドの角孔に挿入することは比較的容
易となり、組立て作業性が良く、しかもファン翼の傾斜
曲げによって送風効率の高いファンを備えた電動送風機
を得ることができることとなる。

【００２５】

【実施例】以下本発明の一実施例について、図１から図
５により説明する。

【００２６】図１は電気掃除機などの電気機器に用いら
れる本発明の電動機の構成を示す半断面図であり、図２
はブラケット側より見た平面図である。図１，図２にお
いて１は固定子、２は回転子、５はエアガイド、６はフ
ァンケースであり、これらは従来例と同一である。９は
ブラケットであり、固定子１の内側に配置された回転子
２を収納する底部９ａから円筒部９ｂへの屈折部に傾斜
溝状にプレス加工した複数の補強リブ９ｃを設けてい
る。

【００２７】以上のような構成によれば、ブラケット９
の剛性向上を図ることができるため鋼板の薄板化が可能
となり、電動機の軽量化が可能となる。特に、電動機の
ラジアル方向の振動に対して抑制効果が大きい。例え
ば、板厚が１．２mmの従来のブラケットの固有振動数が
１１００Hzである場合、同一形状のまま板厚を０．８mm
とすると固有振動数が７５０Hzに低下し、電動機の使用
回転数領域内に接近するので鋼板の薄板化が困難であっ
た。

【００２８】しかしながら、本発明の構成によれば板厚
が０．８mmのブラケットでも固有振動数が１０７０Hzで
あり、ブラケットの剛性を向上させることで鋼板の薄板
化が可能となる。

【００２９】図３は電気掃除機などの電気機器に用いら
れる本発明の電動機の組み立てを示す斜視図である。図
３において、ブラケット９は側面にブラシ保持器７を挿
入するためのブラシ保持器挿入用穴９ｄと、ブラシ保持
器７をブラケット９に固定するリベット８を挿入するた
めのリベット挿入用小穴９ｅと、ブラシ保持器挿入用穴
９ｄのリベット挿入用小穴９ｅ側に内側へ伸ばした形状
の補強片９ｆを設けている。

【００３０】以上のような構成のブラケット９により、
回転子の振動によるブラシ保持器挿入用穴９ｄとリベッ
ト挿入用小穴９ｅの間への応力集中が緩和されるので、
ブラシ保持器７の振動を低減でき、整流が安定し長寿命
の電動機を得ることができる。

【００３１】なお、ブラシ保持器の固定はねじによる締
め付け固定とすることもできる。図４は図１の構成の詳
細を表す拡大図である。図４において、ブラケット９は
円筒部９ｂの外側に張り出す環状平面部９ｇと、ファン
１０の空気吐出部に対向する面側に形成された外周折り
曲げ円筒部９ｈとの間を傾斜面９ｉ形状で形成されてい
る。

【００３２】以上のような構成のブラケット９につき、
以下その動作について説明する。ファン１０から吐出さ
れた空気がファンケース６に沿って屈折して戻り案内羽
根５ａの中を通過するときに、ブラケット９の傾斜面９
ｉの形状により空気流の速度分布が均等となり、スムー
ズな空気流を得ることができる。これにより通過損失を
大幅に低減することができ、したがって送風効率が向上
し、高効率の電動送風機を得ることができる。

【００３３】図５は本発明の一実施例の電動送風機のフ
ァンの平面図である。図５において、１１はファン翼、
１１ａはファン翼の傾斜曲げ部、１１ｂはファン翼の爪
部、１２はシュラウド、１３はディスクである。ファン
翼の爪部１１ｂは、各々ファン翼１１の上下に設けら
れ、最もファン中央側に位置する爪部１１ｂより中央側
に向けてディスク１３に対して次第に傾斜させている。
最中央側爪部１１ｂから外周側はディスク１３に対して
垂直とし、ディスク１３とシュラウド１２の角孔に嵌合
挿入してかしめ固定している。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、ブラケットのブラシ保
持器挿入用穴の固定リベット挿入用小穴側にのみ内側へ
伸ばした形状の補強片を設けているので、回転子の振動
によるブラケットの応力集中を緩和できる効果がある。
これによってブラシ保持器の振動を低減できるので、整
流が安定し長寿命の電動機および電動送風機を得ること
ができる。

【００３５】また、ブラケット円筒部の外側に張り出す
環状平面部とファンの空気吐出部に対向する面側に形成
された外周折り曲げ円筒部との間を傾斜面形状で形成し
ているので、ファンから吐出された空気がファンケース
に沿って屈折し戻り案内羽根の中を通過するときの空気
流の速度分布が均等となり、通過損失を大幅に低減する
ことで送風効率が向上し、高効率の電動送風機を得るこ
とができる。

【００３６】また、ブラケットの底部と円筒部との屈折
部に傾斜溝状にプレス加工した複数の補強リブを設けて
いるので、特に電動機のラジアル方向の振動に対して大
きい抑制効果があり低騒音化できる。これによって、ブ
ラケット剛性を補強できるので鋼板の薄板化が可能とな
り、軽量の電動機を得ることができる。

【００３７】さらに、ファンはファン翼の傾斜曲げが材
料のスプリングバックによる寸法不安定があっても、フ
ァン翼の爪部はディスク面に対して垂直な構成としてい
るため、ファン翼の爪部をディスクの角孔に挿入し仮固
定した後シュラウドの角孔に挿入することは比較的容易
である。組立て作業性が良く自動組立が可能となり、し
かもファン翼の傾斜曲げによって送風効率の高いファン
を備えた電動送風機を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における電動機の構成を示す
半断面図

【図２】本発明の一実施例における電動機のブラケット
側より見た平面図

【図３】本発明の一実施例における電動機の組み立てを
示す分解斜視図

【図４】本発明の一実施例における電動送風機の部分断
面図

【図５】本発明の一実施例における電動送風機のファン
の平面図

【図６】従来の電動機の構成を示す半断面図

【図７】従来の電動機のブラケット側より見た平面図

【図８】従来の電動機の組み立てを示す分解斜視図

【図９】従来の電動送風機の部分断面図

【図１０】従来の電動送風機のファンの平面図

【図１１】従来の電動送風機のファンの断面図

【符号の説明】

１ 固定子 ２ 回転子 ５ エアガイド ５ａ 戻り案内羽根 ６ ファンケース ７ ブラシ保持器 ８ 保持子（リベット） ９ ブラケット ９ｃ 補強リブ ９ｆ 補強片 ９ｉ 傾斜面 １０ ファン １１ ファン翼 １１ａ 傾斜曲げ部 １１ｂ 爪部 １２ シュラウド １３ ディスク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭54−97716（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−108215（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−151598（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−35199（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−87151（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−164353（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 5/14 F04D 17/08 F04D 29/38 H02K 9/06

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有底円筒状のブラケットと、前記ブラケ
   ットの側面に設けた穴に挿入して固定されるブラシ保持
   器と、このブラシ保持器と前記ブラケットの穴の横に設
   けた小穴に貫通して圧接固定する保持子とを備え、前記
   ブラケットのブラシ保持器挿入用穴の前記保持子側にの
   み、内側へ伸びた形状の補強片を設けたことを特徴とす
   る電動機。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の電動機を具備した電動
   送風機。
3. 【請求項３】 有底円筒状をなし円筒部の一端開口縁に
   この円筒部の外側に張り出す平面部を設けて形成された
   ブラケットと、回転子の軸に固定されたファンと、前記
   ファンと前記ブラケットの一端開口とを覆って設けられ
   前記ファンから吐出された空気を前記ブラケット内に導
   くエアガイドと、前記エアガイドおよび前記ファンを覆
   って前記ブラケットの一端開口側に取りつけたファンケ
   ースとを具備し、前記ブラケットの円筒部の外側に張り
   出す環状平面部とファンの空気吐出部に対向する面側に
   形成された外周折り曲げ円筒部との間が傾斜面形状で形
   成されていることを特徴とする電動送風機。
4. 【請求項４】 請求項２あるいは請求項３に記載の電動
   送風機を搭載したことを特徴とする電気機器。