JP5446835B2

JP5446835B2 - 集塵機

Info

Publication number: JP5446835B2
Application number: JP2009289183A
Authority: JP
Inventors: 英之谷本; 拓哉根内; 幸治佐川
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2009-12-21
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2029-12-21
Also published as: US8800108B2; JP2011125613A; US20110146025A1

Description

本発明は、電動モータに駆動されるファンにより粉塵や液体を吸引する集塵機に関する。

特許文献１には、吸込口を有するタンクと、モータ及びファンを有するヘッド部と、タンクに吸い込まれた粉塵等と空気とを分離するフィルタと、から構成された集塵機が開示されている。そして、このタンクは、スライド可能に嵌合する上タンク及び下タンクから構成されている。従って、この集塵機によれば、タンクの高さを縮小することにより、集塵機の高さを縮小することができる。

特開２００９−０７８０７９号公報

集塵機には、全体のサイズが小さく、かつタンク容量（集塵容量）が大きいことが望まれる。しかし、特許文献１の集塵機によれば、全体の高さを小さくするに従い、タンク容量が小さくなってしまう。また、一般的に、集塵機の小型化とタンク容量の大型化とは、トレードオフの関係にある。

上記課題に鑑み、本発明は、タンク容量に比してより小型化された集塵機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る集塵機は、
吸込口と、上方に開口する開口部と、を有するタンクと、
前記タンクに載置され、前記開口部を覆うヘッド部と、
前記ヘッド部に設けられ、回転子と、固定子と、前記回転子と同軸一体に設けられた出力軸と、を有し、前記出力軸の軸線が略鉛直に配置されたモータと、
前記ヘッド部に設けられ、前記モータの動力を受けて回転し、前記吸込口から前記タンク内へ空気又は液体を吸い込む第１ファンと、
前記タンクに収容され、前記タンク内へ吸い込まれた空気又は液体から粉塵を分離するフィルタと、
前記モータの動力を受けて回転し、前記フィルタにより分離され、かつ前記第１ファンを通過した空気の一部を前記ヘッド部に形成された排気口に送風する第２ファンと、を備え、
前記モータは、前記出力軸の軸線方向視において前記第１ファンと前記第２ファンとの間に配置され、
前記回転子と前記固定子との何れか一方は、前記出力軸の軸線方向視において前記出力軸を中心として円周方向に配列された略環状の複数のコイルを有する円板状のコイルディスクを備え、
前記回転子と前記固定子との何れか他方は、前記コイルディスクを前記出力軸の軸線方向に通過する磁束を発生する磁束発生手段を備える、
ことを特徴とする。

前記コイルディスクは、前記コイルの導体パターンが形成されたプリント配線板から構成されている、
ことが望ましい。

前記回転子は、前記出力軸の軸線と略垂直な平坦面を有するフランジを更に備え、
前記コイルディスクは、前記回転子に設けられ、前記フランジの前記平坦面に支持されている、
ことが望ましい。

前記フランジは、磁性体から形成され、前記コイルディスクの前記複数のコイルを覆っている、
ことが望ましい。

前記回転子と前記第１ファンとは、前記出力軸の軸線方向に隣接して、一体に設けられている、
ことが望ましい。

前記第１ファンは、前記出力軸の軸線と略垂直な平坦面を有する基板部を備え、
前記基板部と前記回転子とは、前記出力軸の軸線方向に隣接して配置されている、
ことが望ましい。

前記磁束発生手段は、マグネットを備えている、
ことが望ましい。

また、上述の集塵機は、
前記ヘッド部に設けられ、前記回転子との接触によって前記回転子に電力を供給する摺
動子を更に備え、
前記摺動子は、外部から交換可能に設けられていても良い。
本発明の第２の観点に係る集塵機は、
モータと、
前記モータにより駆動される第１及び第２ファンと、
粉塵等を収容する空間を有するタンクと、
前記タンクを覆うヘッド部と、
前記第１ファンの回転により吸い込まれた粉塵等と空気又は液体とを分離するフィルタと、を備え、
前記モータは、前記出力軸の軸線方向視において前記第１及び第２ファンの間に配置され、円板状のコイルディスクを有するディスクモータであり、
前記第２ファンは、前記第１ファンを通過した空気を前記ヘッド部に形成された排気口へ送風する、
ことを特徴とする。
前記フィルタにより分離された空気の一部は、前記モータを軸方向に通過して排出され
る、
ことが望ましい。

本発明によれば、モータ及びファンを有するヘッド部を小型化することにより、タンク容量に比してより小型化された集塵機を提供することができる。

本発明の実施形態に係る集塵機を示す片側断面図。図１に示されたモータ及びファンを示す要部拡大図。図２に示された回転子及び出力軸を分解して示す断面図。図３に示されたコイル・コミュテータディスクの導体パターンを示す上面図。図３に示されたコイルディスクの導体パターンを示す上面図。本発明の実施形態に係る集塵機を示す片側断面図。図６に示されたモータ及びファンを示す要部拡大図。図２に示されたモータの変形例を示す要部断面図。

以下、本発明を実施するための形態を、図面を用いて説明する。

（実施形態１）
実施形態１に係る集塵機は、図１に示す集塵機１である。なお、図１は、後述するモータ２０の回転軸（軸線７）に沿って切断された、集塵機１の片側断面図である。また、軸線７は、略鉛直に配置されている。集塵機１は、タンク２と、フィルタ４と、ヘッド部５と、から構成されている。

タンク２は、軸線７を中心として、上方に開口する開口部を有する有底円筒状に形成されている。また、タンク２には、軸線７と略垂直に開口する吸込口３が設けられている。吸込口３には、粉塵や液体を吸い込むための図略のホースが着脱可能に接続される。

フィルタ４は、径を拡大しながら上方に開口する開口部を有する有底円筒状に形成されており、タンク２に収容されている。なお、フィルタ４の上端部は、タンク２の上端部に全周に渡って係着されている。これにより、タンク２とフィルタ４との間には、粉塵等を収容するための集塵空間８が画成されている。

ヘッド部５は、ケーシング１１と、モータ２０と、ファン３０と、フロート１２と、から構成されている。

ケーシング１１は、タンク２及びフィルタ４の開口部を塞ぐように、タンク２の上端部に載置されて固定されている。ケーシング１１には、モータ２０及びファン３０が収容されている。また、ケーシング１１には、軸線７に沿ってフィルタ４内部に開口する通気口１１ａと、軸線７と略垂直に外部（外気）に開口する排気口１１ｂと、が形成されている。また、ケーシング１１の上面には、モータ２０を駆動／停止するスイッチ１７等を有する操作パネル１６が設けられている。

モータ２０は、図２に示すように、出力軸５２と、回転子５３と、固定子５４と、一対の摺動子５５と、から構成された、整流子モータであり、ケーシング１１に収容されている。

出力軸５２は、ケーシング１１に設けられた一対の軸受５７，５８（図略）により、略鉛直に配置された軸線７回りに回転可能に支持されている。出力軸５２の上端部は冷却ファン２１に接続され、出力軸５２の下端部はファン３０に接続されている。

回転子５３は、出力軸５２と同軸一体に設けられ、軸線７を中心とする円盤状に形成されている。回転子５３は、図３に示すように、フランジ６１と、コイル・コミュテータディスク６２と、４つのコイルディスク６３と、から構成されている。

フランジ６１は、アルミニウム合金から形成されており、軸線７を中心とする円筒状の固定部６１ａと、軸線７と略垂直に固定部６１ａの外周面から延出する円板状の支持部６１ｂと、から構成されている。フランジ６１は、固定部６１ａと出力軸５２とが嵌合して回り止め固定されることにより、出力軸５２と一体に回転する。

コイル・コミュテータディスク６２とコイルディスク６３とは、絶縁体基板と導体パターンとから構成されたプリント配線板である。コイル・コミュテータディスク６２とコイルディスク６３とは、軸線７を中心として略等しい内径と外径とを有する円板状に形成されており、コイル・コミュテータディスク６２を最上層として、フランジ６１の支持部６１ｂ上に積層されている。

コイル・コミュテータディスク６２の上面には、コミュテータ（整流子）の導体パターンが形成されたコミュテータ領域８０と、コイルの導体パターンが形成されたコイル領域９０ａと、が設けられている。コミュテータ領域８０とコイル領域９０ａとは、それぞれ軸線７を中心とする円環状に設けられ、コミュテータ領域８０の外周側にコイル領域９０ａが配置されている。また、コイル・コミュテータディスク６２の下面には、コイルの導体パターンを形成するためのコイル領域９０ｂが設けられている。コイル領域９０ｂは、軸線７を中心とする円環状に設けられ、軸線７方向視においてコイル領域９０ａと重なり合うように配置されている。

図４に示すように、コイル・コミュテータディスク６２上面のコミュテータ領域８０には、導体パターンにより、コミュテータ８１が形成されている。コミュテータ８１は、軸線７を中心として放射状に形成された複数のコミュテータ片８２から構成されている。なお、各コミュテータ片８２の外側端部には、コイル・コミュテータディスク６２を貫通するスルーホール８３ａが形成されている。

また、コイル・コミュテータディスク６２上面のコイル領域９０ａには、導体パターンにより、軸線７を中心として放射状に形成された複数のコイル片９２ａが形成されている。各コイル片９２ａの内側端部は、対応するコミュテータ片８２に直接に接続されて形成されている。また、各コイル片９２ａの外側端部は、軸線７回りの所定方向に曲折して形成されている。なお、各コイル片９２ａの外側端部には、コイル・コミュテータディスク６２を貫通する複数のスルーホール９３ａが形成されている。

コイル・コミュテータディスク６２下面のコイル領域９０ｂには、図４に示されたコイル領域９０ａと略同様の導体パターンにより、軸線７を中心として放射状に形成された図略の複数のコイル片が形成されている。図略の各コイル片の外側端部は、スルーホール９３ａに充填された半田を介して、コイル領域９０ａの対応するコイル片９２ａに接続されている。また、図略の各コイル片の内側端部は、スルーホール８３ａに充填された半田を介して、コミュテータ領域８０の対応するコミュテータ片８２に接続されている。これにより、コイル領域９０ａの複数のコイル片９２ａとコイル領域９０ｂの図略の複数のコイル片とは、軸線７方向視において略環状（略コ字状）に形成された複数のコイル９１ａを構成している。複数のコイル９１ａは、軸線７を中心として周方向に配列されている。また、各コイル９１ａの端末は、コミュテータ領域８０の対応するコミュテータ片８２に接続されている。

図３に示すように、コイルディスク６３の上面及び下面には、コイルの導体パターンが形成されたコイル領域９０ｃ，９０ｄが、それぞれ設けられている。コイル領域９０ｃ，９０ｄは、それぞれ軸線７を中心とする円環状に設けられ、軸線７方向視においてコイル・コミュテータディスク６２のコイル領域９０ａ，９０ｂと重なり合うように配置されている。

コイルディスク６３のコイル領域９０ｃ，９０ｄには、コイル・コミュテータディスク６２のコイル領域９０ａ，９０ｂと略同様の導体パターンが形成されている。コイルディスク６３上面のコイル領域９０ｃには、図５に示すように、軸線７を中心として放射状に形成された複数のコイル片９２ｃが形成されている。また、コイルディスク６３下面のコイル領域９０ｄには、コイル領域９０ｃと略同様の導体パターンにより、図略の複数のコイル片が形成されている。コイル領域９０ｃの複数のコイル片９２ｃとコイル領域９０ｄの図略の複数のコイル片とは、コイルディスク６３を貫通するスルーホール８３ｃ，９３ｃに充填された半田を介してそれぞれ接続され、軸線７方向視において略環状（略コ字状）に形成された複数のコイル９１ｃを構成している。複数のコイル９１ｃは軸線７を中心として周方向に配列されている。また、各コイル９１ｃの端末は、コイル・コミュテータディスク６２のスルーホール８３ａに充填された半田を介して、コミュテータ領域８０の対応するコミュテータ片８２に接続されている。

なお、コイル・コミュテータディスク６２のコミュテータ領域８０及びコイル領域９０ａの導体パターンは、同一のプリント配線上に形成されている。また、コイル・コミュテータディスク６２のコミュテータ領域８０及びコイル領域９０ａの導体パターンは、後述する摺動子５５との摩耗による損傷を防止するため、コイル領域９０ｂ及びコイルディスク６３のコイル領域９０ｃ，９０ｄよりも、厚く形成されている。

上述のコイル・コミュテータディスク６２とコイルディスク６３とは、図略の絶縁層を介して、例えば、コイル９１ａ，９１ｃが軸線７方向視において重なり合うように、あるいはコイル９１ａ，９１ｃが軸線７回りに所定の角度を有して配列されるように、積層されている。

図２に示すように、固定子５４は、永久磁石であるマグネット７１と、一対のヨーク７２，７３と、から構成されている。一対のヨーク７２，７３は、鉄等の磁性体から円環板状に形成されており、ケーシング１１に固定されている。ヨーク７２は、回転子５３の下面と対向するように、詳細にはコイルディスク６３のコイル領域９０ｄ（図３参照）と対向するように、配置されている。ヨーク７３は、回転子５３の上面と対向するように、詳細にはコイル・コミュテータディスク６２のコイル領域９０ａ（図３参照）と対向するように、配置されている。マグネット７１は、周方向に配列された複数の磁極を有して円環状に形成されており、ヨーク７２の上面に固着されている。従って、一対のヨーク７２，７３は、マグネット７１が発生する磁束がコイル・コミュテータディスク６２及びコイルディスク６３を軸線７方向に通過するように、磁路を形成している。なお、マグネット７１及びヨーク７２，７３は、本発明の磁束発生手段を構成している。

一対の摺動子５５は、回転子５３の上面に摺接するように、詳細にはコイル・コミュテータディスク６２の一対のコミュテータ片８２（図４参照）に摺接するように、ケーシング１１に固定された一対の摺動子ホルダ５９に保持され、軸線７を挟んで配置されている。摺動子５５は、摺動子ホルダ５９に設けられた図略の付勢手段により、軸線７方向から回転子５３の上面に付勢されている。なお、摺動子５５は、電気伝導性を有するカーボンから形成されており、図略の電源回路に接続されている。

ファン３０は、モータ２０の出力軸５２に同軸一体に結合され、ケーシング１１に収容されている。ファン３０は、モータ２０の動力を受けて回転することにより、通気口１１ａを介してフィルタ４内の空気をケーシング１１内に吸引する。

フロート１２は、フィルタ４内であってケーシング１１の下方に配置され、軸線７に沿って上下動可能に構成されている。フロート１２は、タンク２内に吸い込まれた液体の水位に応じて上昇し、ケーシング１１の通気口１１ａを塞ぐ機能を有する。

次に、上記構成の集塵機１の動作について説明する。

スイッチ１７がＯＮされると、図略の電源回路からモータ２０の摺動子５５に所定の電圧が印加される。

モータ２０の一対の摺動子５５に印加された電圧は、コミュテータ８１を介して、固定子５４が発生する磁束を通過する回転子５３のコイル９１ａ，９１ｃに印加される。電圧が印加されたコイル９１ａ，９１ｃには、固定子５４が発生する磁束と垂直方向かつ軸線７と直交方向に電流が流れることから、回転子５３には、軸線７を中心とする回転力が発生する。従って、回転子５３、回転子５３に固定された出力軸５２、及び出力軸５２に接続されたファン３０が、軸線７を回転軸として一体に回転する。

ファン３０の回転運動により、吸込口３から集塵空間８内（タンク２内）に、空気と共に粉塵や液体が吸い込まれる。集塵空間８内に吸い込まれた粉塵は、フィルタ４により空気や液体から分離され、集塵空間８に堆積する。フィルタ４を通過して粉塵から分離された空気は、通気口１１ａを介して、ケーシング１１内に吸い込まれる。ケーシング１１内に吸い込まれた空気の大部分は、ファン３０と共に回転しながらファン３０の外径方向に流れ、排気口１１ｂから吹き出される。なお、ケーシング１１内に吸い込まれた空気の一部は、ファン３０を軸線７方向に通過し、モータ２０を冷却して冷却ファン２１を通過し、排気口１１ｂから吹き出される。また、タンク２内に吸い込まれた液体は、タンク２内に貯留される。フロート１２は、タンク２内に貯留された液体の水位に応じて上昇し、タンク２内の液体の水位が所定の高さに到達すると、ファン３０が発生する吸引力により通気口１１ａに吸い寄せられ、通気口１１ａを塞ぐ。これにより、吸込口３からの集塵が中止されることから、ケーシング１１の水没や排気口１１ｂからの液体の噴出、あるいは吸込口３からの液体の逆流等が防止される。

以上説明したように、上記構成のモータ２０は、軸線７（出力軸５２の軸線）を中心として円周方向に配列されたコイル９１ａ，９１ｃを有する円板状のコイル・コミュテータディスク６２及びコイルディスク６３から構成された回転子５３と、コイル・コミュテータディスク６２及びコイルディスク６３を軸線７方向に通過する磁束を発生するマグネット７１及びヨーク７２，７３から構成された固定子５４と、を備える。従って、モータ２０は、従来の集塵機のモータと比較して、軸線７方向の幅が抑制された扁平かつ小型な形状を有する。

また、モータ２０の回転子５３を構成するコイル・コミュテータディスク６２及びコイルディスク６３は、コイル９１ａ，９１ｃの導体パターンが形成されたプリント配線板から構成されている。従って、鉄等の磁性体から形成された所謂コアに巻回されたコイルを有するモータと比較して、回転子５３が軽量であることから、モータ２０は軽量であると共に起動が早い。また、回転子５３が所謂コイルエンド（コアに巻回されたコイルにおいて、コアからはみ出す屈曲部分）を要しないことから、モータ２０はより扁平かつ小型に構成されるほか、コイル９１ａ，９１ｃの発熱が抑制される。さらに、回転子５３の表面積、すなわち放熱面積が大きいことから、モータ２０はコイル９１ａ，９１ｃの冷却能力に優れる。従って、コイル９１ａ，９１ｃの過熱によるモータ２０の出力低下が抑制されるほか、例えばモータ２０の出力軸５２に接続された冷却ファン２１を縮小又は省略する等、コイル９１ａ，９１ｃを冷却する手段を簡略化することができる。

そして、上記構成の集塵機１によれば、上述の扁平かつ小型なモータ２０を備えることにより、タンク容量を縮小することなく、モータ２０及びファン３０を収容するケーシング１１の高さを抑制することができる。従って、タンク容量に比して、より小型な集塵機１を提供することができる。

また、コイル・コミュテータディスク６２及びコイルディスク６３がフランジ６１の支持部６１ｂに支持されることにより、摺動子５５から受ける荷重や固定子５４から受ける吸引力（反発力）等に起因するコイル・コミュテータディスク６２及びコイルディスク６３の歪みが抑制されることから、コイル・コミュテータディスク６２及びコイルディスク６３の耐久性を向上し、モータ２０の耐久性を向上することができる。

（実施形態２）
実施形態２に係る集塵機は、図６に示す集塵機１０１である。集塵機１０１は、主に、モータ１２０とファン１３０との結合方法において、実施形態１の集塵機１（図１）と異なる。以下、集塵機１０１について詳細に説明するが、実施形態１の集塵機１及び実施形態２の集塵機１０１と共通する構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図７に示すように、モータ１２０の出力軸１５２は、ケーシング１１１に設けられた一対の軸受５７，５８により、軸線７回りに回転可能に支持されている。なお、モータ１２０では、実施形態１において出力軸５２に接続されて示された冷却ファン２１は、省略されている。

モータ１２０の回転子１５３は、フランジ１６１と、上述のコイル・コミュテータディスク６２と、上述のコイルディスク６３と、から構成されている。実施形態１のフランジ６１は、アルミニウム合金から形成されていたが、本実施形態のフランジ１６１は、鉄などの磁性体から形成されている。また、フランジ１６１の支持部１６１ｂは、コイル・コミュテータディスク６２及びコイルディスク６３と略等しい外径を有し、コイルディスク６３の下面全体を覆うように、従ってコイルディスク６３のコイル領域９０ｄ（図３参照）を覆うように、形成されている。

モータ１２０の固定子１５４は、マグネット７１と、ヨーク７２と、から構成されており、コイル・コミュテータディスク６２の上面と対向するように、詳細にはコイル領域９０ａ（図３参照）と対向するように、ケーシング１１１に固定されている。

なお、ヨーク７２及びフランジ１６１（支持部１６１ｂ）は、マグネット７１が発生する磁束がコイル・コミュテータディスク６２及びコイルディスク６３を軸線７方向に通過するように、磁路を形成している。すなわち、マグネット７１、ヨーク７２、及びフランジ１６１（支持部１６１ｂ）は、本発明の磁束発生手段を構成している。

摺動子ホルダ１５９には、ケーシング１１１の上方から着脱可能に螺着されたキャップ１５９ｂが設けられており、摺動子５５は、キャップ１５９ｂを取り外すことにより、ケーシング１１１の分解を必要とせずに、交換可能に設けられている。

ファン１３０は、軸線７と略垂直な平坦面を有する円板状の基板部１３２と、基板部１３２から反モータ１２０側に延出する複数の羽根部１３３と、から構成された遠心ファンである。フランジ１６１とファン１３０とは、フランジ１６１の支持部１６１ｂとファン１３０の基板部１３２とが軸線７方向に隣接し、例えば接着、締結、又はモールド（一体成形）等により、一体に設けられている。すなわち、回転子１５３とファン１３０とは、軸線７方向に隣接して、一体に設けられている。

上記構成の集塵機１０１によれば、実施形態１の集塵機と同様の効果を得ることができるほか、回転子１５３とファン１３０とが、軸線７方向に隣接して、一体に設けられることにより、軸線７方向におけるケーシング１１１の高さがより抑制されることから、集塵機１０１をより小型化することができる。

さらに、ファン１３０の基板部１３２と回転子１５３（フランジ１６１の支持部１６１ｂ）とが、相互に隣接する平行な平坦面を有することにより、ケーシング１１１の高さがより抑制されることから、集塵機１０１をさらに小型化することができる。

また、フランジ１６１が磁性体から形成され、コイルディスク６３のコイル領域９０ｄを覆うことにより、フランジ１６１はヨークとして機能することから、実施形態１に示されたヨーク７３を省略することができ、これによりケーシング１１１の高さがより抑制されることから、集塵機１０１をさらに小型化することができる。

また、摺動子５５が、ケーシング１１１の分解を必要とせずに、外部から交換可能に設けられることにより、集塵機１０１のメンテナンスが容易となる。

（変形例）
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形をしたものも、本発明の技術的範囲に含まれる。

例えば、コイルディスクに形成されるコイルの形態、磁束発生手段の磁極の配置等は、整流子モータを構成することができるならば、任意に変更可能である。

また、本発明に係る磁束発生手段は、マグネットを備えるものに限定されず、コイルディスクをモータの出力軸の軸線方向に通過する磁束を発生することができるならば、例えば、コイル、電磁石等を備えるものであっても良い。

また、実施形態の集塵機１，１０１は、コイル・コミュテータディスク６２及びコイルディスク６３を有する回転子１５３と、マグネット７１を有する固定子５４，１５４と、から構成された整流子モータであるモータ２０，１２０を備えていたが、本発明に係る集塵機はこれに限定されるものではなく、例えば、マグネットを有する回転子と、コイルディスクを有する固定子と、から構成されたブラシレスモータを備えていても良い。

また、実施形態のモータ２０，１２０は、コイル・コミュテータディスク６２の上面に導体パターンにより形成されたコミュテータ８１を備えていたが、本発明に係るモータはこれに限定されるものではなく、例えば図８に示すモータ２２０のように、コイルディスク６３の上面に配置された円筒状のコミュテータ２８１を備えていても良い。モータ２２０のコミュテータ２８１は、軸線７を中心として周方向に配列された複数のコミュテータ片２８２から構成されており、各コミュテータ片２８２は、コイルディスク６３の対応するコイル９１ｃと電気的に接続されている。また、一対の摺動子５５は、軸線７と略直交する方向から、コミュテータ２８１の外周面に摺接するように配置されている。コミュテータ２８１は、導体パターンにより形成されたコミュテータ８１と比較して、摺動子５５から受ける荷重やコイルディスク６３の歪み等に伴う面振れを生じにくいため、摺動子５５との接続の安定性に優れ、整流性能に優れる。また、機械加工等により形成されるコミュテータ片２８２は、導体パターンにより形成されるコミュテータ片８２と比較して、容易に厚く形成できるため、摺動子５５との摩耗による損傷が抑制される。更に、摺動子５５は軸線７と略直交方向に延びるよう配置されるため、摺動子５５の長さが集塵機の高さに及ぼす影響を抑えることができる。これにより、摺動子５５の長さをコミュテータ２８１の軸線７方向の長さよりも大きくすることで、集塵機の高さを抑えたまま、より使用長さが長く、寿命が長い摺動子５５を構成することが可能である。従って、上記構成のモータ２２０によれば、実施形態１及び２のモータ２０と比較して、高効率かつ長寿命なモータをより容易に実現することができる。

また、実施形態のコイル・コミュテータディスク６２及びコイルディスク６３は、プリント配線板から構成されていたが、本発明に係るコイルディスクはこれに限定されず、例えば、円板状に配列された複数の薄型コイル等から構成されていても良い。

また、実施形態のファン３０，１３０は、モータ２０の出力軸５２又はモータ１２０のフランジ１６１に直結されていたが、本発明に係るファンはこれに限定されず、モータの動力を受けて回転することができるならば、例えば歯車やベルト等の動力伝達部材を介してモータの出力軸に接続されていても良い。

また、上述の実施形態及び変形例に示された構成を組み合わせても良い。

その他、各構成の材質、形状、数量、配置等についても、本発明の目的を達成することが可能な範囲において、適宜変更することができる。

１集塵機
２タンク
３吸込口
４フィルタ
５ヘッド部
７軸線
８集塵空間
１１ケーシング
１１ａ通気口
１１ｂ排気口
１２フロート
１６操作パネル
１７スイッチ
２０モータ
２１冷却ファン
３０ファン
５２出力軸
５３回転子
５４固定子
５５摺動子
５７，５８軸受
５９摺動子ホルダ
６１フランジ
６１ａ固定部
６１ｂ支持部
６２コイル・コミュテータディスク
６３コイルディスク
７１マグネット
７２，７３ヨーク
８０コミュテータ領域
８１コミュテータ
８２コミュテータ片
８３ａ，８３ｃスルーホール
９０ａ〜９０ｄコイル領域
９１ａ，９１ｃコイル
９２ａ，９２ｃコイル片
９３ａ，９３ｃスルーホール
１０１集塵機
１０５ヘッド部
１１１ケーシング
１１１ｂ排気口
１２０モータ
１３０ファン
１３１取付部
１３２基板部
１３３羽根部
１５２出力軸
１５３回転子
１５４固定子
１５９摺動子ホルダ
１５９ａキャップ
１６１フランジ
１６１ｂ支持部
２２０モータ
２８１コミュテータ
２８２コミュテータ片

Claims

吸込口と、上方に開口する開口部と、を有するタンクと、
前記タンクに載置され、前記開口部を覆うヘッド部と、
前記ヘッド部に設けられ、回転子と、固定子と、前記回転子と同軸一体に設けられた出力軸と、を有し、前記出力軸の軸線が略鉛直に配置されたモータと、
前記ヘッド部に設けられ、前記モータの動力を受けて回転し、前記吸込口から前記タンク内へ空気又は液体を吸い込む第１ファンと、
前記タンクに収容され、前記タンク内へ吸い込まれた空気又は液体から粉塵を分離するフィルタと、
前記モータの動力を受けて回転し、前記フィルタにより分離され、かつ前記第１ファンを通過した空気の一部を前記ヘッド部に形成された排気口に送風する第２ファンと、を備え、
前記モータは、前記出力軸の軸線方向視において前記第１ファンと前記第２ファンとの間に配置され、
前記回転子と前記固定子との何れか一方は、前記出力軸の軸線方向視において前記出力軸を中心として円周方向に配列された略環状の複数のコイルを有する円板状のコイルディスクを備え、
前記回転子と前記固定子との何れか他方は、前記コイルディスクを前記出力軸の軸線方向に通過する磁束を発生する磁束発生手段を備える、
ことを特徴とする集塵機。
前記コイルディスクは、前記コイルの導体パターンが形成されたプリント配線板から構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の集塵機。
前記回転子は、前記出力軸の軸線と略垂直な平坦面を有するフランジを更に備え、
前記コイルディスクは、前記回転子に設けられ、前記フランジの前記平坦面に支持されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の集塵機。
前記フランジは、磁性体から形成され、前記コイルディスクの前記複数のコイルを覆っている、
ことを特徴とする請求項３に記載の集塵機。
前記回転子と前記第１ファンとは、前記出力軸の軸線方向に隣接して、一体に設けられている、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の集塵機。
前記第１ファンは、前記出力軸の軸線と略垂直な平坦面を有する基板部を備え、
前記基板部と前記回転子とは、前記出力軸の軸線方向に隣接して配置されている、
ことを特徴とする請求項５に記載の集塵機。
前記磁束発生手段は、マグネットを備えている、
ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の集塵機。
前記ヘッド部に設けられ、前記回転子との接触によって前記回転子に電力を供給する摺動子を更に備え、
前記摺動子は、外部から交換可能に設けられている、
ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の集塵機。
モータと、
前記モータにより駆動される第１及び第２ファンと、
粉塵等を収容する空間を有するタンクと、
前記タンクを覆うヘッド部と、
前記第１ファンの回転により吸い込まれた粉塵等と空気又は液体とを分離するフィルタと、を備え、
前記モータは、前記出力軸の軸線方向視において前記第１及び第２ファンの間に配置され、円板状のコイルディスクを有するディスクモータであり、
前記第２ファンは、前記第１ファンを通過した空気を前記ヘッド部に形成された排気口へ送風する、
ことを特徴とする集塵機。
前記フィルタにより分離された空気の一部は、前記モータを軸方向に通過して排出される、
ことを特徴とする請求項９に記載の集塵機。