JP6267072B2 - 電動送風機および電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、電動送風機および電気掃除機に関する。

従来、電気掃除機に備わる電動送風機は、電動機と、電動機を収容するハウジングと、電動機の回転軸に取り付けられたインペラと、インペラから吐出された風をハウジング内の風路に導くディフューザと、インペラおよびディフューザを外方から覆うファンケーシングと、を備えている（例えば、特許文献１参照）。

この電動送風機では、ファンケーシングの内面にディフューザのディフューザ翼の先端部を直接押し当てることで、ディフューザ流路を形成している。また、ディフューザー翼の先端部に別部材からなるリング状部材を取り付けることで、ディフューザ流路を形成している。

特許第５２００７０２号公報

特許文献１の電動送風機では、ファンケーシングにディフューザを直接押し当ててディフューザ流路を形成しているので、ファンケーシングとディフューザとの気密性を確保することが難しかった。ファンケーシングとディフューザとの気密性が低下すると、吸引される風量が低下して仕事率が低下するので好ましくない。

また、特許文献１の電動送風機では、ディフューザに別部材からなるリング状部材を取り付けてディフューザ流路を形成しているので、リング状部材の取付工程が増え、組立が煩雑であった。

本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、ファンケーシングとディフューザとの気密性を確保することができるとともに、容易に組み立てることができる電動送風機および電気掃除機を提供することを目的とする。

本発明の電動送風機は、電動機と、前記電動機を収容するハウジングと、前記電動機の回転軸に取り付けられたインペラと、前記インペラから吐出された風を前記ハウジング内の風路に導くディフューザと、前記インペラおよび前記ディフューザを外方から覆うファンケーシングと、を備え、前記ファンケーシングの内面には、前記ディフューザのディフューザ翼の先端部に対向して当該先端部が当接する弾性部材が設けられており、前記弾性部材は、一体成形にて前記ファンケーシングに形成され、前記ファンケーシングには、前記弾性部材が設けられる部位に前記ファンケーシングの内面と外面とを連通する連通孔が設けられており、前記弾性部材は、前記連通孔を通じて、前記ファンケーシングの外面側の開口縁全体に回り込む形態で設けられて前記ファンケーシングの外面側に露出する縁部を有しており、前記縁部のある面とは反対側の面に前記ディフューザ翼の先端部が当接することを特徴とする。

本発明によれば、弾性部材をファンケーシングに一体成形したので、ファンケーシングをディフューザに装着するだけで気密性に優れたディフューザ流路を形成することができる。

本発明によれば、ファンケーシングとディフューザとの気密性を確保することができるとともに、容易に組み立てることができる電動送風機および電気掃除機が得られる。

本実施形態の電動送風機が適用される電気掃除機の外観を示す外観斜視図である。 掃除機本体を模式的に示した断面図である。 本実施形態の電動送風機の一部を切り欠いて断面で表した斜視図である。 （ａ）はファンケーシングの前面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図に相当する突起部の断面図、（ｄ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｅ）は（ｄ）のＢ−Ｂ線断面図に相当する突起部の断面図である。 （ａ）はファンケーシングの後面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図、（ｃ）は挿通孔周りの拡大斜視図である。 （ａ）は弾性部材を一体成形する前のファンケーシングを後面斜め側方から見た斜視図、（ｂ）は突起部の拡大斜視図である。 （ａ）はディフューザの斜視図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線拡大断面図である。 弾性部材に対するディフューザ翼の先端部の食い込み状態を拡大断面で表した斜視図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。なお、電動送風機において、「前、後」を言うときは、図２に示す方向を基準としている。
図１に示すように、電気掃除機１は、掃除機本体２と、ホース３と、手元操作ＳＷ等が設けられた操作管４と、継手管としての延長管５と、第１、第２の吸込具６、７とを備えて構成されている。
掃除機本体２の内部には、図２に示すように、吸引力を発生させる電動送風機１０や、集塵室２ｃに配置され、電動送風機１０の吸引力で吸い込まれた塵埃を捕集する紙パック８（捕集部材）、さらには、紙パック８で塵埃を取り除かれた空気が通過するフィルター９等が配置されている。

電動送風機１０は、掃除機本体２の電動送風機室２ａに防振ゴム２ｂを介して収容される。電動送風機１０は、図３に示すように、電動機２０と、送風機３０とを備える。

〔電動機〕
電動機２０は、ハウジング２１およびエンドブラケット２２からなる外ケース２３と、この外ケース２３に軸受２１ａ、２２ａを介して回転可能に支持された回転軸２４と、この回転軸２４に固定された電機子２５と、この電機子２５の周りに配置された固定子２６とを主として備えている。電機子２５の前後には、電機子巻線２５ａ、２５ｂが巻装されている。
そして、電動機２０は、ブラシ２７とこれに接触するように回転軸２４に設けられたコンミテータ２８との整流作用によって電力の供給を受け、連続的なトルクを発生して回転するようになっている。

また、固定子２６は、外周が角形の固定子鉄心に固定子巻線を巻装して構成され、ハウジング２１内に嵌着されている。固定子２６を嵌着したハウジング２１内には、その内周壁と固定子２６との間に、軸方向の通風路Ｒ１が形成されている。
さらに、固定子２６と電機子２５との間にも、軸方向の通風路Ｒ２が形成されている。この通風路Ｒ２には、ハウジング２１の後方（流れ方向下流側）へ導かれた空気の一部が通流するようになっている。
なお、回転軸２４の先端には、送風機３０を構成しているインペラ３１が固定されている。

ハウジング２１は、カップ状を呈しており、その開口縁に、径方向外側に向けて延びるフランジ部２１ｂを有している。ハウジング２１の開口には、これを横切るようにエンドブラケット２２が掛け渡されて配置され、フランジ部２１ｂに対して図示しないねじ止め等により固定されている。

エンドブラケット２２は、剛性を有する金属等の材料からなり、その後面中央部には、軸受２２ａを収容する凹部２２ｂが形成されている。エンドブラケット２２は、この凹部２２ｂに収容した軸受２２ａを介して回転軸２４の前端側を支持している。

〔送風機〕
送風機３０は、図３に示すように、電動機２０の回転軸２４に直結されたインペラ３１と、このインペラ３１の外周側に固定設置されるディフューザ３２（静翼）と、このディフューザ３２に対して仕切板３３を挟んで対面に配置されるリターンガイド３４と、を備え、これらがファンケーシング４０内に収められた構成となっている。

インペラ３１は、遠心力を利用する遠心型羽根車であり、高速回転になるとインペラ３１内で圧力上昇が大きくなり、吸込部４０ａから空気を吸い込む。吸い込まれた空気は、インペラ３１を通じて外周側に高速の空気流となって吐出される。

ディフューザ３２は、インペラ３１の外周側を囲い、インペラ３１から外周方向に吐出された空気流を外周方向に導くディフューザ流路３２ａを形成している。
リターンガイド３４は、ディフューザ流路３２ａを流れて来た空気流を電動機２０に導くリターン流路３４ｂを形成している。

〔ファンケーシング〕
ファンケーシング４０は、インペラ３１およびディフューザ３２を外方から覆っており、平面視円形状の上板４１（図４（ａ）参照）と、上板４１の周縁部に連続して軸方向に延在する円環状の側板４２（図３参照）とを備えている。上板４１の周縁部の内面４１ｂには、図５（ａ）に示すように、弾性部材５０が設けられている。

上板４１の前端部には、図３に示すように、吸込部４０ａが形成されている。吸込部４０ａとインペラ３１の吸込口は連通している。
上板４１の周縁部には、図４（ａ）に示すように、周方向に略等間隔で、複数の連通孔４４が形成されている。各連通孔４４は、上板４１の内面と外面とを連通しており、連通孔４４内には、図５（ｃ）に示すように、弾性部材５０を成形する際にゲートブッシュＧが挿入される。
これにより、インサート成形を行う際にゲートブッシュＧをファンケーシング４０の位置決め用ピンとしても共用することで、金型構造を単純化するとともにファンケーシング４０においても余計な位置決めを追加する必要がないため、単純な構造とすることができる。

また、上板４１の周縁部の内面４１ｂには、図６（ａ）に示すように、複数の突起部４３が形成されている。突起部４３は、図４（ｃ）（ｅ），図６（ｂ）に示すように、ブリッジ状に突出形成されており、内面４１ｂから傾斜状に立ち上がる一対の傾斜部４３ａ，４３ａと、一対の傾斜部４３ａ，４３ａに連続する平らな底部４３ｂとを備えている。このような突起部４３は、ファンケーシング４０の製造時にプレス加工やパンチ加工等によってファンケーシング４０に一体に形成される。各突起部４３は、図４（ａ）に示すように、隣合う連通孔４４同士の間に１つまたは２つ配置される。なお、突起部４３の配置は金型に合わせて適宜設定することができる。例えば、ウエルドラインの生じにくい位置に配置することが好ましい。

各突起部４３は、図４（ｂ）（ｄ）に示すように、上板４１の内面４１ｂに設けられる弾性部材５０に全体が埋設され、図５（ａ）に示すように、ファンケーシング４０の後面から見たときに、弾性部材５０の表面（対向面）５０ａに各突起部４３が露出しないようになっている。各突起部４３の内側には、図４（ｂ）（ｄ）に示すように、凹部４３ｃが形成されており、この凹部４３ｃにも弾性部材５０が流入ている。凹部４３ｃに流入した弾性部材５０は、上板４１の外面に略面一とされた状態で露出している。

弾性部材５０は、図５（ａ）（ｂ）に示すように、円環板状を呈しており、上板４１の周縁部の内面４１ｂに設けられている。弾性部材５０は、ゴムやエラストマー等の弾性材料からなり、ファンケーシング４０に一体成形されている。本実施形態では、インサート成形により弾性部材５０を成形している。

弾性部材５０は、図３に示すように、ディフューザ３２のディフューザ翼３２ｂの先端部（前端部）に対向して配置されている。弾性部材５０の表面５０ａ（図５（ａ）参照）には、ディフューザ翼３２ｂの先端部が当接される。これによって、ディフューザ翼３２ｂの先端部が弾性部材５０に密着し、ファンケーシング４０とディフューザ３２との気密性が保持されている。

本実施形態では、図７（ａ）（ｂ）に示すように、ディフューザ翼３２ｂの先端部（前端部）に糸リブ３２ｃを設けている。糸リブ３２ｃは、図７（ｂ）に示すように、断面略三角形状を呈している。これによって、図８に示すように、ディフューザ翼３２ｂの先端部が弾性部材５０の表面５０ａに当接すると、対向面５０ａに糸リブ３２ｃが食い込み、弾性部材５０とディフューザ翼３２ｂとの密着性（気密性）が好適に保たれる。

弾性部材５０は、図５（ｃ）に示すように、連通孔４４を通じて上板４１の外面側の開口縁４４ａに回り込む形態で設けられており、上板４１の外面側に露出する縁部５１を有している。縁部５１は、図４（ａ）に示すように、リング状を呈している。縁部５１には、金型で押さえる部分の逃げとして外縁部に直線状部が形成されている。

なお、図５（ｃ）に示すように、弾性部材５０の周縁部５０ｂと側板４２の内面との間には、間隙４５が形成されている。この間隙４５は、金型挿入用のスペースとして機能する。これによって、成形時に前後方向から上板４１を好適に保持することが可能であり、弾性部材５０にバリ等が生じにくい。また、成形によって側板４２の径にバラツキが生じていたとしても、金型着脱時に金型が側板４２に引っ掛かる等の不具合を回避することができる。したがって、金型を確実に着脱することができる。

ハウジング２１にファンケーシング４０を組み付ける際は、インペラ３１およびディフューザ３２をファンケーシング４０で覆うようにして、ファンケーシング４０をハウジング２１の開口に被せ、カシメ等によってファンケーシング４０をハウジング２１に固定する。そうすると、ファンケーシング４０の内側において、ディフューザ翼３２ｂの先端部に弾性部材５０の表面（対向面）５０ａが当接し、ファンケーシング４０とディフューザ３２との気密性が保持される状態となる。

以上説明した本実施形態によれば、弾性部材５０をファンケーシング４０に一体成形したので、ファンケーシング４０をディフューザ３２に装着するだけで気密性に優れたディフューザ流路３２ａを形成することができる。
したがって、ファンケーシング４０とディフューザ３２との気密性を確保することができるとともに、容易に組み立てることができる電動送風機１０および電気掃除機１が得られる。

また、弾性部材５０は、連通孔４４を通じて、ファンケーシング４０の外面側の開口縁４４ａに回り込む形態で設けられており、開口縁４４ａに縁部５１が位置しているので、ファンケーシング４０から弾性部材５０が抜け落ちない。

また、隣合う開口縁４４ａの間には、弾性部材５０に埋設される突起部４３が設けられているので、成形後の収縮による弾性部材５０の変形を好適に抑制することができる。
また、突起部４３には、凹部４３ｃが設けられており、凹部４３ｃ内に弾性部材５０が流入し、弾性部材５０が突起部４３に絡めて成形されるので（弾性部材５０が突起部４３に保持されるので）、成形後の収縮による弾性部材５０の変形をより好適に抑制することができる。

前記実施形態では、突起部４３をブリッジ状（両持ち形状）のものとしたが、これに限られることはなく、片持ち形状等、任意の形状（形態）とすることができる。また、突起部４３は平面視で半円形状等、任意の形状に形成してもよい。また、例えば、単なる突起を設け、その突起に切り込み部を形成することによって、その切込み部に弾性部材５０が流入するように構成してもよい。

また、弾性部材５０の縁部５１は、リング状を呈するものに限られることはなく、連通孔４４の開口縁４４ａの一部に弾性部材５０が回り込む形態であってもよい。

また、ディフューザ翼３２ｂに糸リブ３２ｃを設けたが、糸リブ３２ｃは必ずしも設けなくてもよい。また、糸リブ３２ｃは、断面略三角形状のものに限られることはなく、矩形状、半円形状等、種々の形状のものを採用することができる。

１ 電気掃除機
１０ 電動送風機
２０ 電動機
２１ ハウジング
２４ 回転軸
３２ ディフューザ
３２ａ ディフューザ流路
３２ｂ ディフューザ翼
３２ｃ 糸リブ
３１ インペラ
４０ ファンケーシング
４３ 突起部
４４ 連通孔
４４ａ 開口縁
５０ 弾性部材

Claims (5)

1. 電動機と、前記電動機を収容するハウジングと、前記電動機の回転軸に取り付けられたインペラと、前記インペラから吐出された風を前記ハウジング内の風路に導くディフューザと、前記インペラおよび前記ディフューザを外方から覆うファンケーシングと、を備え、
   前記ファンケーシングの内面には、前記ディフューザのディフューザ翼の先端部に対向して当該先端部が当接する弾性部材が設けられており、
   前記弾性部材は、一体成形にて前記ファンケーシングに形成され、
   前記ファンケーシングには、前記弾性部材が設けられる部位に前記ファンケーシングの内面と外面とを連通する連通孔が設けられており、
   前記弾性部材は、前記連通孔を通じて、前記ファンケーシングの外面側の開口縁全体に回り込む形態で設けられて前記ファンケーシングの外面側に露出する縁部を有しており、前記縁部のある面とは反対側の面に前記ディフューザ翼の先端部が当接することを特徴とする電動送風機。
2. 前記ファンケーシングは、上板と、前記上板の周縁部に連続して軸方向に延在する側板とを備え、
   前記弾性部材の周縁部と前記側板の内面との間に、間隙が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動送風機。
3. 前記ファンケーシングの内面には、前記弾性部材に埋設される突起部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動送風機。
4. 前記ディフューザ翼の先端部には、糸リブが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電動送風機。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電動送風機を備えて構成されることを特徴とする電気掃除機。

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