JP6814949B2 - 電動送風機及び電気掃除機 - Google Patents

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Description

本発明は、電機子と界磁による電磁力で回転力を得、ブラシと整流子により整流を行う整流子電動機の回転軸にファンを取り付け、送風作用を営む電動送風機、及び、それを搭載して運転される電気掃除機に関するものである。
従来、この種の電動送風機は、フレームとブラケットなどから構成されるケーシングに電機子ユニット、界磁ユニット、及びブラシユニットなどが取り付けられた整流子電動機をベースに構成されている。
前記電機子ユニットは、回転軸に軸受、電機子コア、整流子などが圧入され、軸受により回転可能に取り付けられている。
前記界磁ユニットは、界磁巻線、界磁コア、界磁巻枠などから構成され、前記電機子コアの外周側に隙間を介して界磁コアが配置されている。
前記ブラシユニットは、ブラシを内蔵し、界磁コアに巻かれた片側の界磁巻線と電機子コアに巻かれた電機子巻線と、界磁コアに巻かれた他方の界磁巻線と電機子コアに巻かれた電機子巻線とを電機子ユニットを構成する整流子を介して、シリーズに接続している。
シリーズに接続された両端部の界磁巻線に通電を行うことにより、電機子と界磁の電磁作用により電機子ユニットが回転する構成となっている。
しかしながら、近年の小型・軽量化の要求に対応するため、界磁コアのヨーク部に固定用穴(若しくは切り欠き部)を設け、それに連通するボルト固定孔をブラケットとフレーム(若しくはエアガイドと一体化されたフレーム)に設け、界磁コアをブラケットとフレームで挟み込みボルト、ナット等で締め付け固定する電動送風機が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
図13は、上記特許文献1に記載された従来の電動送風機のブラケットと界磁ユニットの斜視図である。
図13において、従来の電動送風機の界磁ユニット10は、界磁コア14に界磁巻線11が絶縁材料で成型される界磁巻枠26を介して巻き込まれている。この時、界磁巻枠26は、ボルト固定孔20を介してブラケット17と接触固定される界磁コア14のヨーク部15を避ける必要があり、ヨーク部15を避け外周軸方向にシフトした繋ぎ形状とするか、その部分で界磁巻枠26を分断する必要があり、特許文献1では後者を採用している。
本構成の界磁巻枠26は、界磁巻線11の接続を容易にするために、分断により生成された界磁巻枠26の端部にタブ付端子29を内蔵するための端子台30を設け、端子台30に界磁巻線11の巻き始め線端部、及び巻き終わり線端部を配置しタブ付端子29を圧入することで界磁巻線11とタブ付端子29が接続されるものが一般的となっている。
そして片側のタブ付端子29は電源(図示せず)と接続され、他方のタブ付端子29は、ブラシユニット13と接続され、ブラシユニット13内のブラシ22と電機子ユニット(図示せず)を構成する整流子(図示せず)を摺動接触させることにより電機子巻線(図
示せず)と回転接続され、他方のブラシ22及び界磁巻線11を介して他方の電源線まで通電されるようになっている。
特許第2501469号公報
しかしながら上記特許文献1に記載されたような従来の電動送風機の構成では、界磁巻枠26に端部が発生し、その端部に端子台30が存在するため、タブ付端子29に掛かる荷重により界磁巻枠26が変形し破損する危険性があった。特に、電源線接続側のタブ付端子29は電源線の取り回しであらゆる方向に荷重が掛かるため、界磁巻枠26の破損防止のため、界磁巻枠26の肉厚を厚くし大型化する必要があった。また、ブラシユニット13側のタブ付端子29aでも、ブラシユニット13とタブ付端子29aの接触圧を確保するために常にタブ付端子29aのタブ先端部33に荷重が掛かり、タブ先端部の変形や界磁巻枠26の破損防止のため、界磁巻枠26の肉厚を厚くし大型化する必要があった。
また、界磁巻線11の両端部は、界磁巻線11のクロスオーバーを避けるため、界磁巻線11がスロット42から排出されたスロット42近傍に位置する端子台30の巻線溝43にからげられ、端子台30の巻線溝43は、回転軸(図示せず)から外周へ向かう方向となっている。
よって、界磁巻線11の巻き始め線端部は、ティース39に近接した位置から巻線加工を終え巻重なった巻線の外側へ(ティース39側からヨーク部15側へ)向きを反転させて端子台30へ向かい折り曲げられる必要があり、折り曲げられる箇所でクラックによる断線を引き起こす危険性があった。更にその反転した巻線部では、磁束方向が逆となり磁束ロスが発生する課題もあった。
更にティース39側からヨーク部15側へ向きを反転させた界磁巻線11が更に端子台30の巻線溝43で軸中心側から外周方向へ曲げからげられるため、巻線溝のエッジで大きく巻線を曲げる必要があり、巻線のからげ作業が非常にやり難い構成となっていた。
また、巻き終わり線端部ではスロット内で既に巻かれた巻線の束から離れて端子台30へ配設されるため、磁束ロスを発生していた。
更にスロット内で軸方向に排出された巻線を巻線溝43で90度近くに外周側へ折り曲げる必要があり、太い巻線では曲がりきらず、タブ付端子29の圧入前に巻線溝から浮きや外れを発生し、接続不良を引き起こす危険性があった。
逆に細い巻き線では、エッジ部で断線を引き起こす危険性があった。更に一旦、巻線溝43から外れると界磁巻線11が一気に緩むため、界磁巻線がティース39から脱落し、再度巻き直す修正工程が必要となる危険性があった。
また、ブラシユニット13と接続するタブ付端子29aは、回転軸中心に向かってタブ先端部33が折り曲げられているが、本構成とする場合、ブラシユニット13と接続するタブ付端子29aの端子ベース部34は、ブラシユニット13の下部に配置する必要があるため、この部分には、ブラケット17を配置できず、ブラシユニット13を内蔵するブラケット17の界磁コア14との接触面積を減少させ、界磁コア14とブラケット17との直角度を悪化させる危険性があった。また、曲げられたタブ先端部33の軸方向下部に
はスロット部(界磁巻線11が配設されている空間、図では界磁巻線11で見えない)が存在するため、タブ先端部33の接触圧による変形を防ぐバックアップを設けることができず、ブラシユニット13との接触圧でタブ先端部33が軸方向界磁コア14側へ変形し接圧低下による通電不良を発生する危険性があった。
また、電源と接続するタブ付端子29bは外周方向に向かってタブ先端部33が折り曲げられているが、最も回転軸から遠い箇所に更に外向きにタブ先端部33が伸びるため、電動送風機の最大外周が大きくなり、それに接続し電動送風機を搭載する機器(電気掃除機など)の外郭寸法を増加させる課題があった。
それらの対策として、排出されるスロットではなく逆側のスロット近傍の端子台30に巻線端部を配置する所謂クロスオーバー接続を行うことも可能であるが、その場合、巻き始め線と巻き終わり線が接触する可能性が高く、その箇所でレアショートが発生すると過大な短絡電流が流れ、巻線の焼損だけでなく他部品への延焼を招く危険性があった。
また、ブラケット17に界磁コア14を固定するボルト位置は、ヨーク部15の中央部に位置する方が強度的に安定するが、ブラシ22の位置はそれを避け、回転方向か反回転方向にずらす必要性が発生する。
特許文献1では、特に記載されていないが、回転方向側にずらした場合、ブラシ22の火花発生面がティース39に近接し、ブラケット17外部(外郭)にも近接することとなり、異常火花発生時は、火花が界磁巻線11や界磁巻枠に当たり絶縁劣化を招く危険性や、ブラケット17外部へ火花が飛び出し電動送風機外部の部品に燃え移る危険性があった。
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、界磁巻枠を大型化することなく、タブ付端子29に掛かる荷重による界磁巻枠26の変形や破損を防止し、タブ付端子29とブラシユニット13との接触圧を安定させ、電動送風機の作製上の界磁巻線11のからげ性を向上し、小型軽量化と信頼性を両立させた電動送風機、及びそれを搭載した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、回転軸7を有し回転可自在に支持された電機子ユニット9と、前記電機子ユニット9の外周に配置されると共に界磁コア14と界磁巻線11とそれらを絶縁し配置される界磁巻枠26などで構成された界磁ユニット10と、前記界磁巻線11と前記電機子ユニット9を構成する電機子巻線12を通電接続するブラシユニット13を搭載し、前記界磁コア14のヨーク部15をフレーム16とブラケット17で挟み込み、前記界磁コア14のヨーク部15に設けられボルト18を内蔵する固定用穴(若しくは切り欠き部)19と、前記フレーム16と前記ブラケット17に設けられたボルト固定孔20を介して前記ボルト18とナット21などで締付け一体に固定し、前記ブラシユニット13に内蔵されたブラシ22と前記電機子ユニット9を構成する整流子23により整流を行う整流子電動機1に、複数のブレード24を有し前記回転軸7に取り付けられた遠心形のファン2と、前記ファン2から排出された風を整流するエアガイド4と、それらを覆い中央に吸気孔が開口しているファンケース3などから構成される送風部5を有した電動送風機6において、前記界磁巻枠26は、前記ブラケット17の前記ヨーク部15とのヨーク側接触面27で分断された端部28を有し、前記端部28は前記ブラケット側へ突出した突出部31を有し、前記ブラケット17には前記突出部31の軸方向反前記界磁コア側に覆い重なるように近接位置する押さえ部32を設け、前記押さえ部32と前記ヨーク部15により前記突出部31を挟み込むようにしたもので、界磁巻枠26の軸方向への移動を抑制出来るので、界磁巻枠26の端部28に掛かる
荷重に対し、移動、変形、破損を防止することが可能となる。
本発明の電動送風機は、軽量化に有利な界磁コアをブラケットとフレームで挟み込み、ボルトとナット等で締め付け固定し構成する従来の電動送風機の基本構成を変更することなく、かつ、部品点数を増加させることなく、かつ、界磁巻枠を大型化することなく、界磁巻枠の端部に突出部を設けブラケットに押さえ部を設けると言う簡単な方法で、ブラケットに設けた押さえ部が界磁巻枠の突出部の移動を抑制し、タブ付端子に掛かる荷重に対し界磁巻枠の変形、破損を防止できる。更に界磁巻線、端子台、ブラシなどの方向や位置、構成を最適化することで、巻線からげ加工性を向上し、更に信頼性を向上できる。よって、低コストで小型軽量化と信頼性を両立できる電動送風機を実現できる。
また、低コストで小型軽量化と信頼性を両立させた上記電動送風機を、使用時にあらゆる衝撃が発生する電気掃除機に搭載することで信頼性が向上した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断面図 同電動送風機の界磁コアとそれに取り付けられた界磁巻枠の斜視図 同電動送風機のブラケットの界磁コア側から見た下面図 同ブラケットと界磁巻枠の構成を示す下面斜視図 本発明の実施の形態2における電動送風機のブラケットと界磁巻枠及びタブ付端子の構成を示す上面斜視図 同ブラケットと界磁巻枠及びタブ付端子の構成を示す上面図 同界磁コアに取り付けられたブラケットの斜視図 本発明の実施の形態3における電動送風機の界磁巻枠の反界磁コア側から見た上面図 本発明の実施の形態4における電動送風機の界磁コアの上面図 同電動送風機の巻線構成を示す上面図 同電動送風機のブラシユニットの接続部の部分斜視図 本発明の実施の形態5における電動送風機の界磁巻枠の横方向斜視図 従来の電動送風機のブラケットと界磁ユニットの斜視図
第1の発明は、回転軸を有し回転可自在に支持された電機子ユニットと、前記電機子ユニットの外周に配置されると共に界磁コアと界磁巻線とそれらを絶縁し配置される界磁巻枠などで構成された界磁ユニットと、前記界磁巻線と前記電機子ユニットを構成する電機子巻線を通電接続するブラシユニットを搭載し、前記界磁コアのヨーク部をフレームとブラケットで挟み込み、前記界磁コアのヨーク部に設けられボルトを内蔵する固定用穴(若しくは切り欠き部)と、前記フレームと前記ブラケットに設けられたボルト固定孔を介して前記ボルトとナットなどで締付け一体に固定し、前記ブラシユニットに内蔵されたブラシと前記電機子ユニットを構成する整流子により整流を行う整流子電動機に、複数のブレードを有し前記回転軸に取り付けられた遠心形のファンと、前記ファンから排出された風を整流するエアガイドと、それらを覆い中央に吸気孔が開口しているファンケースなどから構成される送風部を有した電動送風機において、前記界磁巻枠は、前記ブラケットの前記ヨーク部とのヨーク側接触面で分断された端部を有し、前記端部は前記ブラケット側へ突出した突出部を有し、前記ブラケットには前記突出部の軸方向反前記界磁コア側に覆い重なるように近接位置する押さえ部を設け、前記押さえ部と前記ヨーク部により前記突出部を挟み込むようにしたもので、界磁巻枠の軸方向への移動を抑制出来るので、界磁巻枠の端部に掛かる荷重に対し、移動、変形、破損を防止することが可能となる。
第2の発明は、特に、第1の発明の界磁巻枠のブラシユニットに近接する端部近傍にタブ付端子を内蔵する端子台を設け、前記タブ付端子は前記端子台に内蔵される端子ベース部に対しタブ先端部が略90度に曲げられ、前記タブ先端部は両側の前記ブラシユニット間を結ぶ線Cに向かって略90度に位置し、前記端子台には、前記線Cを軸方向へ延ばした面に対し略平行な抑制壁を設け、ブラケットには、前記抑制壁に相対し近接位置する相対壁を少なくとも1箇所以上設けたもので、ブラシユニットの接続板からタブ先端部に掛かる接触圧により、タブ先端部の変形やタブ付端子を内蔵する端子台の傾き、及び、端子台付け根部の破損を防止することが可能となる。
第3の発明は、特に、第1又は第2の発明の界磁巻枠のブラシユニットと逆側の端部近傍にタブ付端子を内蔵する端子台を設け、前記界磁巻枠の突出部は前記端子台よりもブラケット側に位置し、前記突出部を先端中央部が切り欠かれた二股形状とすると共に、中心軸側に位置する二股の一方は根元より先端の方が界磁コアの両側のティースの中心を結ぶ線Aに対し遠い位置とし、その二股の切欠き部形状に近似した突起部を前記ブラケットの押さえ部にも設け、前記突起部が前記切り欠き部に内蔵されるもので、突起部のあらゆる方向への移動を抑制し、タブ付端子に掛かるあらゆる方向からの荷重に対し、端子台の移動、傾き、及び、端子台付け根部の破損を防止することが可能となる。
第4の発明は、特に、第1〜3のいずれか一つの発明の界磁コアの両側のティースの中心を結ぶ線Aと両側の固定用穴(若しくは切り欠き部)を結ぶ線Bが略90度となるように配置され、両側のブラシの中心を結ぶ線Cは、前記線Aから回転方向側の前記線Bの間に位置するように配置され、界磁巻線は、前記界磁コアの前記線C側のスロットから反ブラシ側のティース面を通り前記線Cの反対側のスロットへ巻かれ、前記ブラシ側の前記ティース面を通り、再度前記線C側の前記スロットへ巻くのを繰り返すことにより構成され、界磁巻枠の両端部には端子台を設け、前記端子台には前記界磁巻線を配置する巻線溝を設け、前記線C側の前記端子台の前記巻線溝は、前記線Cに対し略直角に前記界磁巻線が配置される方向とし、前記線Cの反対側の前記端子台の前記巻線溝は、前記線Aと略直角に配置される方向とし、前記界磁巻線の巻き始め線端部は、前記線Cの反対側の前記端子台の前記巻線溝に、前記磁巻線の巻き終わり線端部は、前記線C側の前記端子台の前記巻線溝にそれぞれ配置され、前記端子台にタブ付端子を圧入することにより前記界磁巻線と前記タブ付端子の接続を行い、前記線Cの反対側の前記タブ付端子は電源線と、前記線C側の前記タブ付端子はブラシユニットとそれぞれ接続するもので、ブラシユニットの火花発生側が界磁巻線や界磁巻枠から遠くなり、且つ、ブラケット外端から遠い内部に位置することとなり、異常火花発生時に火花が界磁巻線や界磁巻枠に当たり絶縁劣化を招く危険性や、ブラケット外部へ火花が飛び出し電動送風機外部の部品に燃え移る危険性を低減できる。
また界磁巻線の巻き方向に対しほぼ直線的に端子台の巻線溝に界磁巻線を配置することができるため、界磁巻線を大きく曲げることなく巻線溝へ配置することが可能となり界磁巻線に負担を掛けることなくからげ加工が容易となり、かつ、巻線溝に密着し浮きなどが発生し難い。また、タブ付端子のタブ先端部がヨーク部の外側に位置するため電動送風機の最大寸法を大きくすることがない。
また、ブラシユニット側の接続端子はブラシユニットに対しタブ付端子のタブ先端部がブラシユニットの下部に位置するため、ブラケットをタブ先端部の下面まで配置でき、ブラケットと界磁コアとの直角度が安定し易い、また、タブ先端部の下部は界磁コアであるため、タブ先端部のバックアップを設けることが可能となり、接圧によるタブ先端部の変形を防止できる。また、タブ先端部とブラシユニットの接続部が略直角になるためブラシユニットをブラケットに取り付けるときに挿入しやすく、接触も安定し易く接触不良を改
善できる。
また、界磁巻線の巻き始め線と巻き終わり線がクロスする所謂クロスオーバー構成となるが、巻き始め線が最も界磁コアに近い位置となり、巻き終わり線が界磁コアから遠い位置となるため、軸方向に離れた位置となり接触することがなく、巻き始め線と巻き終わり線がレアショートすることで発生する大きな短絡を防ぐことができるものである。
第5の発明は、特に、第4の発明の巻き始め線端部を内蔵する巻線溝は、巻き終り線端部を内蔵する巻線溝よりも界磁コアに近い位置とするもので、巻き始め線と巻き終わり線との軸方向距離が拡大され、より巻き始め線と巻き終わり線の接触を防止することが可能となる。
第6の発明は、特に、第4または第5の発明の線C側の端子台から線Aまでの間に界磁巻枠の外側に突出したフック部を設け、前記フック部の界磁巻線が接触するコーナー部は、前記線C側の端子台の巻線溝の最も前記線A側に近い端部よりも前記線Aの回転軸から遠い方向に配置し、巻き終り線端部は前記コーナー部にからげ、前記界磁巻線の巻線方向を変更し前記巻線溝に配置するもので、巻き終わり線側の端子台の巻線溝方向と巻線方向とのずれを補正することが可能となり、タブ付端子とブラシユニットの接続板との接触良好性を維持しながら巻線からげ加工性をより改善できるため、作業効率が改善する。
第7の発明に係る電気掃除機は、請求項1〜6のいずれか1項に記載された電動送風機を搭載したもので、軽量化と信頼性を両立した電気掃除機を提供することができる。
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って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断面図、図2は、同電動送風機の界磁コアとそれに取り付けられた界磁巻枠の斜視図、図3は、同電動送風機のブラケットの界磁コア側から見た下面図、図4は、同ブラケットと界磁巻枠の構成を示す下面斜視図である。
図1において、本実施の形態における電動送風機6は、整流子電動機1に、ファン2、ファンケース3、エアガイド4などからなる送風部5を搭載して構成されている。
整流子電動機1は、回転軸7に圧入された軸受8により回転可能に支持された電機子ユニット9と、電機子ユニット9の外周に配置された界磁ユニット10と、前記界磁ユニット10を構成すると共に界磁巻枠26に巻回された界磁巻線11と電機子ユニット9を構成する電機子巻線12を通電接続するブラシユニット13を搭載し、前記界磁ユニット10を構成する界磁コア14のヨーク部15をフレーム16とブラケット17で挟み込み、前記界磁コア14のヨーク部15に設けられたボルト18を内蔵する固定用穴19(若しくは切り欠き部)とフレーム16とブラケット17に設けられたボルト固定孔20を介して、ボルト18とナット21などで締付け一体に固定し、前記ブラシユニット13に内蔵されるブラシ22と電機子ユニット9を構成する整流子23により整流を行う構成となっている。
更に、前記回転軸7には複数のブレード24を有する遠心形のファン2が取り付けられ、前記ファン2から排出された風を整流するエアガイド4と、それらを覆うと共に中央に吸気孔25が開口しているファンケース3などを搭載し、電動送風機6を構成している。
図2〜4において、前記界磁巻枠26の界磁コア14に面する形状は、界磁コア14に近似して形成され、前記ブラケット17の界磁コア14のヨーク側接触面27で分断された端部28を有し、その端部28にはタブ付端子29を内蔵する端子台30を設け、端子台30のブラケット17側には、ブラケット17へ向かい突出した突出部31を有し、前記ブラケット17には、前記突出部31の軸方向反界磁コア14側部に覆い重なるように近接位置する押さえ部32を設け、ブラケット17の押さえ部32と界磁コア14により界磁巻枠26の突出部31を挟み込み、ボルト18とナット21で締め付け固定する。
上記構成により、界磁巻枠26に端部28が存在する構成であってもブラケット17の押さえ部32が界磁巻枠26の突出部31の軸方向への移動を抑制し、タブ付端子29に掛かる荷重に対し、界磁巻枠26が変形や破損することを防止でき、軽量を維持したまま、信頼性の高い電動送風機6を実現できる。
(実施の形態2)
図5は、本発明の実施の形態2における電動送風機のブラケットと界磁巻枠及びタブ付端子の構成を示す上面斜視図、図6は、同ブラケットと界磁巻枠及びタブ付端子の構成を示す上面図、図7は、同界磁コアに取り付けられたブラケットの斜視図である。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、
図5〜7において、本実施の形態における電動送風機6のブラシユニット13と接続する側のタブ付端子29aのタブ先端部33aは、端子台30aに内蔵される端子ベース部34a対し略90度に曲げられ、界磁コア14の平面部に略並行となっている。
タブ先端部33aは、両側のブラシユニット13間を結ぶ線Cに向かって略90度に位置し、端子台30には前記線Cを軸方向へ延ばした面に対し略平行な抑制壁35を設け、ブラケットには、前記抑制壁35に相対し位置する相対壁36を設けるものである。尚、図7では相対壁36を2箇所設けているが、1箇所以上あれば問題はない。
上記構成により、ブラシユニット13と接続するタブ付端子29aのタブ先端部33aとの接触が安定すると共に、タブ先端部33aに掛かる接触圧で、端子台30aのタブ先端部33a側が界磁コア14側に変形し、タブ付端子29aとブラシユニット13との接触が弱まる危険性や界磁巻枠26の変形や破損を防止でき、軽量で信頼性の高い電動送風機6を実現できる。
(実施の形態3)
図8は、本発明の実施の形態3における電動送風機の界磁巻枠の反界磁コア側から見た上面図である。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。
図8において、本実施の形態における電動送風機6の界磁巻枠26のブラシユニット13に近接する側と逆方向の端子台30bに近接する突出部31は略中央部に切り欠き部37を有し、前記突出部31は前記切り欠き部37により分断され突出部31aと突出部31bの二股形状となっている。
切り欠き部37の切り欠き先端部38と前記線Aとの距離aは、突出部31の中心軸側に位置する二股の一方の突出部31aの突出先端部40と線Aとの距離bより小さく設定すると共に、前記切り欠き部37の形状に近似し、前記線Aと根元部までの距離c(図3参照)<前記線Aと先端部までの距離d(図3参照)となるストッパ41(図3参照)をブラケット17の押さえ部32(図4参照)に設け、界磁巻枠26の切り欠き部37にストッパ41を内蔵して組み立てる構成としている。
上記構成により、電源線の引き回しによりあらゆる方向から荷重が掛かる危険性があるタブ付端子29bを内蔵する端子台30bの移動を抑制でき、界磁巻枠26の移動、変形、破損を防止でき、信頼性の高い電動送風機6を実現できる。
(実施の形態4)
図9は、本発明の実施の形態4における電動送風機の界磁コアの上面図、図10は、同電動送風機の巻線構成を示す上面図、図11は、同電動送風機のブラシユニットの接続部の部分斜視図である。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。
図9において、本実施の形態における電動送風機6は、線Aと両側の固定用穴(若しくは切り欠き部)19を結ぶ線Bが略90度で配置され、両側のブラシユニット13の中心を結ぶ線Cは、前記線Aから回転方向側の線Bのと間に位置し、界磁巻線11は線C側のスロット42aから反ブラシユニット13側のティース39の面を通り反線C側のスロット42bへ巻かれ、ブラシユニット13側のティース39の面を通り、再度前記線C側のスロット42aへ巻かれ、それを繰り返すことにより構成される。
図8、10において、端子台30a、30bのそれぞれに界磁巻線11を配置する巻線溝43a、43bを設け、線C側の端子台30aの巻線溝43aは、線Cに対し略直角に界磁巻線11が配置される方向とし、反線C側の端子台30bの巻線溝43bは、線Aと略直角に配置される方向とし、界磁巻線11の巻き始め線端部44は、反線C側の端子台30bの巻線溝43bに、界磁巻線11の巻き終わり線端部45は、線C側の端子台30aの巻線溝43aに配置され、端子台30a、30bのそれぞれにタブ付端子29a、29bを圧入することにより界磁巻線11とタブ付端子29の接続を行い、反線C側のタブ付端子29bは電源線と、線C側のタブ付端子29aはブラシユニット13と接続される。
本実施の形態における電動送風機6は、以上のように構成されているので、ブラシユニット13の火花発生側(回転方向側)が界磁巻線11や界磁巻枠26から遠くなり、且つ、ブラケット17外端から遠い内部に位置することとなり、異常火花発生時に火花が界磁巻線11や界磁巻枠26に当たり絶縁劣化を招く危険性や、ブラケット17外部へ火花が飛び出し整流子電動機1外部の部品に燃え移る危険性を低減できる。
また界磁巻線11の巻き方向に対し大きくずれることなく端子台30の巻線溝43に界磁巻線11を配置することができるため、界磁巻線11に大きな曲がりを発生させることなく、界磁巻線11のからげ加工が容易に行えるため、界磁巻線11の断線や浮きを発生させることなく作業効率を改善できる。
また、図11において、ブラシユニット13側のタブ付端子29aは、ブラシユニット13に対しタブ付端子29aのタブ先端部33が、ブラシユニット13の接続板46と略直角となることで、ブラケット17にブラシユニット13を挿入する際に変形が起こりにくく、接続も安定して行える。また、タブ先端部33の下方界磁コア14側にバックアップ47を設けることが可能となり、接続板46とタブ先端部33の接触圧によるタブ先端部33の変形による接触劣化を防止できる。
また本実施の形態では、巻き始め線端部44と巻き終わり線端部45がクロスする所謂クロスオーバー構成となるが、巻き始め線端部44が最も界磁コア14に近い位置となり、巻き終わり線端部45が界磁コア14から遠い位置となるため、軸方向に離れた位置となり接触することがなく、巻き始め線端部44と巻き終わり線端部45がレアショートす
る大きな短絡を防ぐことができる。
(実施の形態5)
図12は、本発明の実施の形態5における電動送風機の界磁巻枠の横方向斜視図である。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。
図12において、本実施の形態における電動送風機6では、界磁巻線11の巻き始め線端部44を内蔵する巻線溝43bの界磁コア14からの高さeは、巻き終わり線端部45を内蔵する巻線溝43aの界磁コア14からの高さfよりも低い(界磁コア14に近い位置)位置に配置している。
本実施の形態における電動送風機6は、以上のように構成されているので、巻き始め線端部44と巻き終わり線端部45との軸方向距離が更に拡大され、より巻き始め線端部44と巻き終わり線端部45の接触を防止することが可能となる。
また、図8、10、12に示すように、線C側の端子台30aから線Aまでの間に界磁巻枠26の外側に突出したフック部48を設け、フック部48の界磁巻線11が接触するコーナー部49は、線C側端子台30aの巻線溝43aの最も線A側に近い端部50よりも線A方向の回転軸7から遠い方向に配置し(図8において、距離g<距離h)、巻き終わり線端部45は、コーナー部49にからげ、巻線方向を緩やかに変更し巻線溝43aに配置されている。
上記構成により、巻き終わり線端部45側の端子台30aの巻線溝43a方向と巻線方向とのずれを補正することが可能となり、タブ先端部33と接続板46との接触良好性を維持しながら巻線からげ加工性と界磁巻線へのストレスをより改善できるため、作業効率と信頼性が更に改善できる。
以上のように、上記実施の形態における電動送風機6は、軽量化を維持したまま、タブ付端子29にかかるあらゆる荷重に対し端子台30などの変形や破損を防止でき、更に巻線からげを簡易にでき、巻線に掛かるストレスを低減できる。また、ブラケットと界磁コアの接触面積を大きく設定し火花の発生箇所をブラケット17内部に位置できるため信頼性の改善も実現できる。よって、比較的回転数が高く振動の大きい電動送風機6でもより効果を発揮できるものである。
更に、使用時にあらゆる方向から衝撃が加わる電気掃除機に上記実施の形態における電動送風機6を搭載することで、小型軽量低コストで信頼性の高い電気掃除機を提供することができる。
以上のように、本発明にかかる電動送風機は小型軽量低コストで信頼性を高めることが可能であり、電気掃除機で大きく効果を発揮できるが、同様の要求がある、エアータオルや吸引機などの用途にも適用できる。
1 整流子電動機
2 ファン
3 ファンケース
4 エアガイド
5 送風部
6 電動送風機
7 回転軸
8 軸受
9 電機子ユニット
10 界磁ユニット
11 界磁巻線
12 電機子巻線
13 ブラシユニット
14 界磁コア
15 ヨーク部
16 フレーム
17 ブラケット
18 ボルト
19 固定用穴(若しくは切り欠き部)
20 ボルト固定孔
21 ナット
22 ブラシ
23 整流子
24 ブレード
25 吸気孔
26 界磁巻枠
27 ヨーク側接触面
28 端部
29、29a、29b タブ付端子
29c タブ部
30、30a、30b 端子台
31、31a、31b 突出部
32 押さえ部
33、33a、33b タブ先端部
34、34a 端子ベース部
35 抑制壁
36 相対壁
37 切り欠き部
38 切り欠き先端部
39 ティース
40 突出先端部
41 ストッパ
42、42a、42b スロット
43、43a、43b 巻線溝
44 巻き始め線端部
45 巻き終わり線端部
46 接続板
47 バックアップ
48 フック部
49 コーナー部
50 端部

Claims (7)

  1. 回転軸を有し回転可自在に支持された電機子ユニットと、前記電機子ユニットの外周に配置されると共に界磁コアと界磁巻線とそれらを絶縁し配置される界磁巻枠などで構成された界磁ユニットと、前記界磁巻線と前記電機子ユニットを構成する電機子巻線を通電接続するブラシユニットを搭載し、前記界磁コアのヨーク部をフレームとブラケットで挟み込み、前記界磁コアのヨーク部に設けられボルトを内蔵する固定用穴(若しくは切り欠き部)と、前記フレームと前記ブラケットに設けられたボルト固定孔を介してボルトとナットなどで締付け一体に固定し、前記ブラシユニットに内蔵されたブラシと前記電機子ユニットを構成する整流子により整流を行う整流子電動機に、複数のブレードを有し前記回転軸に取り付けられた遠心形のファンと、前記ファンから排出された風を整流するエアガイドと、それらを覆い中央に吸気孔が開口しているファンケースなどから構成される送風部を有した電動送風機において、前記界磁巻枠は、前記ブラケットの前記ヨーク部とのヨーク側接触面で分断された端部を有し、前記端部は前記ブラケット側へ突出した突出部を有し、前記ブラケットには前記突出部の軸方向反前記界磁コア側に覆い重なるように近接位置する押さえ部を設け、前記押さえ部と前記ヨーク部により前記突出部を挟み込みことを特徴とする電動送風機。
  2. 界磁巻枠のブラシユニットに近接する端部近傍にタブ付端子を内蔵する端子台を設け、前記タブ付端子は前記端子台に内蔵される端子ベース部に対しタブ先端部が略90度に曲げられ、前記タブ先端部は両側の前記ブラシユニット間を結ぶ線Cに向かって略90度に位置し、前記端子台には、前記線Cを軸方向へ延ばした面に対し略平行な抑制壁を設け、ブラケットには、前記抑制壁に相対し近接位置する相対壁を少なくとも1箇所以上設けたことを特徴とする請求項1に記載の電動送風機。
  3. 界磁巻枠のブラシユニットと逆側の端部近傍にタブ付端子を内蔵する端子台を設け、前記界磁巻枠の突出部は前記端子台よりもブラケット側に位置し、前記突出部を先端中央部が切り欠かれた二股形状とすると共に、中心軸側に位置する二股の一方は根元より先端の方が界磁コアの両側のティースの中心を結ぶ線Aに対し遠い位置とし、その二股の切欠き部形状に近似した突起部を前記ブラケットの押さえ部にも設け、前記突起部が前記切り欠き部に内蔵されることを特徴とする請求項1又は2に記載の電動送風機。
  4. 界磁コアの両側のティースの中心を結ぶ線Aと両側の固定用穴(若しくは切り欠き部)を結ぶ線Bが略90度となるように配置され、両側のブラシの中心を結ぶ線Cは、前記線Aから回転方向側の前記線Bの間に位置するように配置され、界磁巻線は、前記界磁コアの前記線C側のスロットから反ブラシ側のティース面を通り前記線Cの反対側のスロットへ巻かれ、前記ブラシ側の前記ティース面を通り、再度前記線C側の前記スロットへ巻くのを繰り返すことにより構成され、界磁巻枠の両端部には端子台を設け、前記端子台には前記界磁巻線を配置する巻線溝を設け、前記線C側の前記端子台の前記巻線溝は、前記線Cに対し略直角に前記界磁巻線が配置される方向とし、前記線Cの反対側の前記端子台の前記巻線溝は、前記線Aと略直角に配置される方向とし、前記界磁巻線の巻き始め線端部は、前記線Cの反対側の前記端子台の前記巻線溝に、前記磁巻線の巻き終わり線端部は、前記線C側の前記端子台の前記巻線溝にそれぞれ配置され、前記端子台にタブ付端子を圧入することにより前記界磁巻線と前記タブ付端子の接続を行い、前記線Cの反対側の前記タブ付端子は電源線と、前記線C側の前記タブ付端子はブラシユニットとそれぞれ接続することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電動送風機。
  5. 巻き始め線端部を内蔵する巻線溝は、巻き終り線端部を内蔵する巻線溝よりも界磁コアに近い位置とすることを特徴とする請求項4に記載の電動送風機。
  6. 線C側の端子台から線Aまでの間に界磁巻枠の外側に突出したフック部を設け、前記フック部の界磁巻線が接触するコーナー部は、前記線C側の端子台の巻線溝の最も前記線A側に近い端部よりも前記線Aの回転軸から遠い方向に配置し、巻き終り線端部は前記コーナー部にからげ、前記界磁巻線の巻線方向を変更し前記巻線溝に配置することを特徴とする請求項4又は5に記載の電動送風機。
  7. 請求項1〜6のいずれか1項に記載された電動送風機を搭載した電気掃除機。
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