JP5966154B2 - 電動送風機及びそれを用いた電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、主に電気掃除機に使用される電動送風機と、それを用いた電気掃除機に関するものである。

従来のこの種の電動送風機として、たとえば特許文献１に記載されたような技術が提案されており、それを、以下、図６〜図９を用いて説明する。

図６は、上記特許文献１に記載された従来の電動送風機の縦半断面図、図７は、同電動送風機の界磁巻線と端子台の分解斜視図である。

図６、７において、従来の電動送風機１は、電動機２の回転軸３にインペラ４が固定され、前記インペラ４の外周に対向してエアガイド５が配置されている。インペラ４とエアガイド５は、電動機２の外周に気密に取り付けられると共に中央部に吸気口７を有するケーシング６に内包されている。

電動機２は、負荷側ブラケット８と、排気口９を設けた反負荷側ブラケット１０とで外郭を構成し、その内部に界磁ユニット１１と電機子ユニット１２とを内蔵している。前記界磁ユニット１１は、界磁コア１３と、界磁巻線１４と、樹脂製の巻枠１５とで構成され、前記界磁巻線１４の端部２４が、図７に示すように端子１６に設けた溝部１７で挟み込んだ時に、界磁巻線１４の表面の絶縁皮膜（エナメル）が破れて、前記端子１６と電気的に接続されると同時に、巻枠１５に設けた端子台１８に圧入固定されるものであった。

電機子ユニット１２は、前記回転軸３に電機子コア１９と、軸受け２０と、整流子２１とを固定してなるもので、前記電機子コア１９には電機子巻線２２が施されている。

ここで、電動機２の軽量化とコスト低減を目的として、界磁巻線１４の材料に銅よりも比重が軽く、かつ安価なアルミを使用する場合が一般的に実現化されている。

しかし、アルミ線２３の端部２４と、端子１６の接触部が空気中の水分に触れると、金属のイオン化傾向の違いにより「異種金属接触腐食」と呼ばれる現象が発生し、導通不良が生じることが知られている。そのため前記接触部を完全に空気と遮断させる必要があった。

上記問題を解決するために、一般的に、図８に示すような端子１６にシール材２５を塗布する方法と、図９に示すようなアルミ線２３に銅線２６を継ぎ足して構成する方法が用いられている。

前記銅線２６を継ぎ足す場合は、図９に示すようにアルミ線２３と銅線２６の絶縁被覆（エナメル）を剥がして撚った後に半田２７を付け、その上から絶縁チューブ２８で覆う構成が一般的であった。

以上のように構成された従来の電動送風機の動作について説明すると、電動機２を構成する界磁ユニット１１の端子１６から、界磁巻線１４と、電機子巻線２２に電流が流れると電機子ユニット１２が高速で回転する。

そして、前記電機子ユニット１２の回転軸３に固定されたインペラ４が高速で回転する
ので、吸込まれる気流が発生し、この吸込まれた気流はインペラ４の外周から排出され、エアガイド５を経由して電動機２内部に導かれ、前記電動機２内部の界磁巻線１４と電機子巻線２２を冷却した後、反負荷側ブラケット１０の排気口９より排出されるものであった。

特開２０１０−４１７５６号公報

しかしながら、前記従来の電動送風機の電動機２では、端子１６にシール材２５を塗布する場合、その塗布量や塗布方法の管理が困難なため、電気的接触部が確実にシール材で覆われていなかったり、他の部分にシール材２５が付着したりする恐れがあった。
特に電気的接触部を確実に空気と遮断するために、シール材２５を多めに塗布すると、それが溢れて他の部分（整流子やカーボンブラシなど）に付着し、二次災害を引き起こす危険性があった。

また、銅線を継ぎ足す方法では、非常に手間がかかるため工数が増え、コストアップを招く要因になるといった課題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、界磁巻線と端子の材質が異なる場合でも、シール材の塗布を容易にして異種金属接触腐食による導通不良を防止し、接続部の信頼性を著しく向上させた電動送風機と電気掃除機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために本発明の電動送風機は、界磁コアと界磁巻線と端子台を設けた巻枠とで構成される界磁ユニットと、回転軸に電機子コアと整流子と軸受けとを
圧入固定し、かつ電機子巻線を施した電機子ユニットとを内蔵した電動機と、前記回転軸に取り付けられ回転駆動されるインペラと、前記インペラとエアガイドとを内包するケーシングと、前記界磁巻線の端部に接続されると共に前記端子台に圧入される端子を備えた電動送風機において、前記端子台は、前記端子の外周を囲む第一の壁と、前記第一の壁の外周囲む第二の壁との２重壁で形成され、前記第一の壁と前記第二の壁との間に略コの字状の溝部を有し、第一の壁の高さを第二の壁の高さより低くし、前記第一の壁内に挿入された前記端子がシール材により塗布されたもので、前記第一の壁内に挿入される端子に塗布したシール材が溢れても前記略コの字状の溝部内にそれが充填されるので他の部分への付着を防止でき、容易に適量のシール材を塗布できるようになり、界磁巻線に銅線を継ぎ足す必要も無く、界磁巻線と端子の接続部の信頼性を確保し、軽量化とコストアップの抑制が図れるようになる。
また、第一の壁の高さを第二の壁の高さより低くしたことにより、溢れたシール材が第二の壁を越えて外に漏れるのを防止することができる。

また、本発明の電気掃除機は、塵埃を捕集する集塵室と、前記集塵室に連通して接続される延長管、ホース、吸込み具と、請求項１〜５のうち何れか１項に記載の電動送風機を有するもので、界磁巻線と端子の接続部の信頼性を向上させた電気掃除機を実現できる。

本発明の電動送風機は、界磁巻線と端子の材質が異なる場合、シール材の塗布を容易にして異種金属接触腐食による導通不良を防止し、接続部の信頼性を著しく向上させることができるので、その電動送風機を電気掃除機に搭載することで信頼性の高い電気掃除機を提供することができる。

本発明の実施の形態１における電動送風機の端子取り付け部の拡大断面図 同端子取り付け部の斜視図 本発明の実施の形態２における電動送風機の端子取り付け部の拡大断面図 本発明の実施の形態３における電動送風機の端子取り付け部の拡大断面図 本発明の実施の形態４における電気掃除機の全体斜視図 従来の電動送風機の縦半断面図 同電動送風機の界磁巻線と端子台の分解斜視図 同電動送風機の界磁巻線と端子台の他の例を示す斜視図 従来のアルミ線と銅線の繋ぎを説明する図

第１の発明は、界磁コアと界磁巻線と端子台を設けた巻枠とで構成される界磁ユニットと、回転軸に電機子コアと整流子と軸受けとを圧入固定し、かつ電機子巻線を施した電機子ユニットとを内蔵した電動機と、前記回転軸に取り付けられ回転駆動されるインペラと、前記インペラとエアガイドとを内包するケーシングと、前記界磁巻線の端部に接続されると共に前記端子台に圧入される端子を備えた電動送風機において、前記端子台は、前記端子の外周を囲む第一の壁と、前記第一の壁の外周囲む第二の壁との２重壁で形成され、前記第一の壁と前記第二の壁との間に略コの字状の溝部を有し、第一の壁の高さを第二の壁の高さより低くし、前記第一の壁内に挿入された前記端子がシール材により塗布されたもので、前記第一の壁内に挿入される端子に塗布したシール材が溢れても前記略コの字状の溝部内にそれが充填されるので他の部分への付着を防止でき、容易に適量のシール材を塗布できるようになり、界磁巻線に銅線を継ぎ足す必要も無く、界磁巻線と端子の接続部の信頼性を確保し、軽量化とコストアップの抑制が図れるようになる。
また、第一の壁の高さを第二の壁の高さより低くしたことにより、溢れたシール材が第二の壁を越えて外に漏れるのを防止することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の第一の壁に、前記第一の壁の内側と略コの字状の溝部とを連通するスリットを設けたもので、塗布したシール材がスリットを通じて、略コの字状の溝部へ導かれるようになり、更に溢れたシール材が第二の壁を越えにくくしたものである。

第３の発明は、特に、第１または２の発明の界磁巻線の導線の材質と端子の材質を異種金属としたもので、シール材により電気的接触部を確実に空気と遮断して腐食を防止できるものである。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれかひとつの発明の端子の第一の壁内に圧入される部分に塗布するシール材を、流動性の良い紫外線硬化タイプとしたもので、より確実にシール材により電気的接触部を確実に空気と遮断して腐食を防止できるものである。

第５の発明に係る電気掃除機は、塵埃を捕集する集塵室と、前記集塵室に連通して接続される延長管、ホース、吸込み具と、請求項１〜４のうち何れか１項に記載の電動送風機を有するもので、界磁巻線と端子の接続部の信頼性を向上させた電気掃除機を実現できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電動送風機の端子取り付け部の拡大断面図、図２は、同端子取り付け部の斜視図である。なお、上記従来の電動送風機と同一構成部品については同一符号を付し、その説明を省略する。

図１、２において、本実施の形態における電動送風機１は、電動機２を構成する界磁ユニット１１の巻枠１５に設けた端子台１８に、第一の壁２９と第二の壁３０が設けられており、端子台１８のほぼ全周に渡って略コの字状の溝部３１が形成されている。更に、端子１６に設けられた溝部１７で界磁巻線１４の端部２４を挟み込んで、端子１６の側面部が第一の壁２９に圧入固定し、前記略コの字状の溝部３１に充填されるようにシール材２５が塗布されている。

以上のように構成された本実施の形態における電動送風機について説明すると、界磁巻線１４と端子１６の電気的接触部にシール材２５を塗布した際に、塗布量を多めにしても略コの字状の溝部３１に溢れたシール材２５が充填されるので、端子台１８の外部にシール材２５が漏れて他の部分に付着することがなくなるものである。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における電動送風機の端子取り付け部の拡大断面図である。なお、上記実施の形態１における電動送風機と同一部分については、同一符号を付して、その説明を省略する。

本実施の形態における電動送風機は、図３に示すように、端子台１８を形成する第二の壁３０の高さを第一の壁２９の高さよりも高くしたもので、他の構成は上記実施の形態１における電動送風機と同じである。

以上のように構成された本実施の形態における電動送風機では、界磁巻線１４と端子１６の電気的接触部に塗布したシール材２５が溢れた場合、第二の壁３０を高くすることにより、更に端子台１８外へのシール材２５の流出を確実に防止できるものである。

（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３における電動送風機の端子取り付け部の拡大断面図である。なお、上記実施の形態における電動送風機と同一部分については、同一符号を付して、その説明を省略する。

本実施の形態における電動送風機は、図４に示すように、第一の壁２９に、第一の壁２９の内側と略コの字状の溝部３１と連通したスリット３２を設けたものである。

本実施の形態によれば、界磁巻線１４と端子１６の電気的接触部に塗布したシール材２５は、スリット３２を通じて略コの字状の溝部３１へ流れ込み、第一の壁２９で囲まれた部分と全体的にシール材２５を充填できるので、界磁巻線１４と端子１６の電気的接触部を確実に空気と遮断できるものである。

なお、上記実施の形態１〜３において、シール材２５に、流動性の良い紫外線硬化タイプを用いれば、より確実にシール材２５により電気的接触部を確実に空気と遮断して腐食を防止できるものである。

（実施の形態４）
図５は、本発明の実施の形態４における電気掃除機の全体斜視図である。

図５において、本実施の形態における電気掃除機は、上記実施の形態１〜３に記載されたうちのいずれかの電動送風機１を内蔵すると共に集塵室（図示せず）を内蔵した掃除機本体３３と、集塵室と連通した延長管３４と、ホース３５と、吸込み具３６とで構成されている。

本発明の電気掃除機によれば、電動送風機１で発生した気流により、吸込み具３６から空気と塵埃を吸込み、延長管３４、ホース３５を経由して、集塵室内（図示せず）に内蔵したフィルター（図示せず）で塵埃を捕集するものである。

本実施の形態では、電気的接続部の信頼性の高い電動送風機１を内蔵しているので、信頼性が高く軽量で安価な電気掃除機を実現できる。

以上のように、本発明にかかる電動送風機は、アルミ巻線の採用による軽量化とコスト低減が図れると共に、界磁巻線と端子の電気的接触部の信頼性を著しく向上させることができるもので、電気掃除機に限らず、この種の電動送風機を用いる家庭用電化機器、産業機器等の用途にも幅広く適用できる。

１ 電動送風機
２ 電動機
３ 回転軸
４ インペラ
５ エアガイド
６ ケーシング
７ 吸気口
８ 負荷側ブラケット
９ 排気口
１０ 反負荷側ブラケット
１１ 界磁ユニット
１２ 電機子ユニット
１３ 界磁コア
１４ 界磁巻線
１５ 巻枠
１６ 端子
１７、３１ 溝部
１８ 端子台
１９ 電機子コア
２０ 軸受け
２１ 整流子
２２ 電機子巻線
２３ アルミ線
２４ 端部
２５ シール材
２６ 銅線
２７ 半田
２８ 絶縁チューブ
２９ 第一の壁
３０ 第二の壁
３２ スリット
３３ 掃除機本体
３４ 延長管
３５ ホース
３６ 吸込み具

Claims (5)

1. 界磁コアと界磁巻線と端子台を設けた巻枠とで構成される界磁ユニットと、回転軸に電機子コアと整流子と軸受けとを圧入固定し、かつ電機子巻線を施した電機子ユニットとを内蔵した電動機と、前記回転軸に取り付けられ回転駆動されるインペラと、前記インペラとエアガイドとを内包するケーシングと、前記界磁巻線の端部に接続されると共に前記端子台に圧入される端子を備えた電動送風機において、前記端子台は、前記端子の外周を囲む第一の壁と、前記第一の壁の外周囲む第二の壁との２重壁で形成され、前記第一の壁と前記第二の壁との間に略コの字状の溝部を有し、第一の壁の高さを第二の壁の高さより低くし、前記第一の壁内に挿入された前記端子がシール材により塗布されたことを特徴とした電動送風機。
2. 第一の壁に、前記第一の壁の内側と略コの字状の溝部とを連通するスリットを設けた請求項１に記載の電動送風機。
3. 界磁巻線の導線の材質と端子の材質を異種金属とした請求項１または２に記載の電動送風機。
4. 端子の第一の壁内に圧入される部分に塗布するシール材を、流動性の良い紫外線硬化タイプとした請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動送風機。
5. 塵埃を捕集する集塵室と、前記集塵室に連通して接続される延長管、ホース、吸込み具と、請求項１〜４のうち何れか１項に記載の電動送風機を有する電気掃除機。