JP7044083B2

JP7044083B2 - 電動送風機、及びその電動送風機を備えた電気掃除機

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Publication number: JP7044083B2
Application number: JP2019037109A
Authority: JP
Inventors: 昌也寺本; 守早津; 光将浜崎
Original assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2019-03-01
Filing date: 2019-03-01
Publication date: 2022-03-30
Anticipated expiration: 2039-03-01
Also published as: JP2020139483A

Description

本発明は、電動送風機、その電動送風機を備えた電気掃除機に関する。

近年、電気掃除機の小型軽量化に対する市場の要求が高まり、それに伴い電気掃除機に使用する電動送風機の小型軽量化の開発も進んでいる。小型軽量化された電動送風機は風量を従来の電動送風機並みに得るため高速回転させる必要があり、回転するインペラによって高い負圧を発生する。このとき、発生した負圧によってローター組立体にはインペラ側に引き寄せられる力が働く。また、回転するローターコアの振れ回りによっても、ローター組立体にはローターコア側へと向かう力が発生する。運転時にローター組立体が軸方向に動いてしまった場合、電動送風機の破損に繋がってしまう。

特許第6396083号

特許文献１に記載の従来の電動送風機は、ステータ組立体と反対側の開口部からロータ組立体を挿入し、ベアリングは接着剤によってハウジング内のベアリングカバー部と固定される。しかし、この構造においては、インペラが回転した際に発生する負圧によってロータ組立体にはインペラ側に向かう力が働くが、その力をベアリング部の接着剤のみで支えているため、接着剤が経年劣化を起こすなどして固定力が失われた場合に、ロータ組立体がハウジングから抜け出して電動送風機の破損に繋がるといった課題を抱える。

本発明は、上記課題を解決するためのものであり、運転時にローター組立体が軸方向へ動いて破損することを抑制できる電動送風機を提供することを目的とする。

上記の目的を達成する本発明の電動送風機は、回転可能に支持される軸と、軸の外周に取付けられ、複数の磁極を有するローターコアと、軸の外周に取付けられた一対の軸受と、軸に取付けられ、回転により負圧を発生させるインペラと、ローターコアを駆動するステーターコアと、ステーターコアを保持するフレームと、フレームのインペラ側に形成され、一対の軸受を保持するハウジングとを備え、一対の軸受はローターコアとインペラとの間に配置され、ローターコアの外径をＤｍ、軸受の外径をＤｂ、ステーターコアの内径をＤｓとしたときに、Ｄｂ＞Ｄｓ＞Ｄｍの関係を有しており、一対の軸受のインペラ側端面とハウジングのインペラ側端部のフランジ部とが軸方向に当接し、ステーターコアとコイルを絶縁するインシュレータのインペラ側には、径方向内側に切り欠き部が備えられ、切り欠き部と一対の軸受のローターコア側端面は弾性体を介して当接するものである。

本発明によれば、一対の軸受のうちのインペラ側の軸受はハウジングのインペラ側端部のフランジ部で支持されており、一対の軸受のローターコア側は、軸受の外径Ｄｂがステーターコアの内径Ｄｓよりも大きい関係であることから、軸受がステーターコアの内部に移動しない。したがって、一対の軸受とハウジングとの固定力が失われた場合においても、軸、ローターコア、一対の軸受を含むローター組立体はインペラ側にもローターコア側にも移動することが無いため、電動送風機の破損を抑制することができる。

本発明の実施の形態１に係る電動送風機の外観を示す斜視図である。本発明の実施の形態１に係る電動送風機の側面方向から見た断面図である。本発明の実施の形態１に係る電動送風機の分解図である。本発明の実施の形態１に係る電動送風機のローター組立体の側面方向から見た断面図である。本発明の実施の形態１に係る電動送風機のローター組立体の分解図である。本発明の実施の形態１に係る電動送風機のステーター組立体の外観を示す斜視図である。本発明の実施の形態１に係る電動送風機のステーター組立体を組み合わせた状態の斜視図である。本発明の実施の形態１に係る電動送風機のフレームの外観を示す斜視図である。本発明の実施の形態１に係る電動送風機のフレームの側面方向から見た断面図である。本発明の実施の形態１に係る電動送風機の途中組立状態の側面方向から見た断面図である。図１０のＡ部に示す本発明の実施の形態１に係る電動送風機の第１の軸受と切り欠き部が当接する部分の拡大図である。本発明の実施の形態１に係る電動送風機のステーター組立体の側面方向から見た断面図である。図１２のＢ部に示す本発明の実施の形態１に係る電動送風機のステーター組立体の拡大図である。本発明の実施の形態１に係る電動送風機の垂直方向から見た断面図である。図１４のＣ部に示す本発明の実施の形態１に係る電動送風機の拡大図である。本発明の実施の形態１に係る電動送風機を組み込んだ電気掃除機の外観を示す斜視図である。本発明の実施の形態１に係る電動送風機を組み込んだ電気掃除機の本体部を側面方向から見た外観図である。本発明の実施の形態１に係る電動送風機を組み込んだ電気掃除機の本体部の側面方向から見た断面図である。

実施の形態１
（電動送風機の構成）
以下、図１から図１４により本発明の実施の形態１の電動送風機の構成を説明する。
なお、それぞれの図において、同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する場合がある。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形、変更することが可能である。

図１は電動送風機１の外観を示す斜視図、図２は電動送風機１の側面方向から見た断面図、図３は電動送風機１の分解図、図４は電動送風機１のローター組立体６の側面方向から見た断面図、図５は電動送風機１のローター組立体６の分解図である。

ローター組立体６は、軸８、ローターコア９、エンドキャップ１０ａ、１０ｂ、第１の軸受１２ａ、第２の軸受１２ｂ、ウェーブワッシャー１３、スペーサー１４、クッション１５で構成される。

ローターコア９は複数の磁極を有するプラスチックマグネットであり、樹脂やエラストマー等の成形材料に磁性材料の粉末や細かく粉砕したものを混練し、射出成型で形成される。軸８は、例えばステンレスの鋼材で形成され、軸８の外周にローターコア９が取付けられる。軸８は後述する一対の軸受１２ａ、１２ｂにより回転可能に支持される。製造方法としては、射出成型の金型に軸８をセットし、軸８の外周にプラスチックマグネットの成形材料が回るようにして射出成型され、軸８にローターコア９が一体として形成される。このようにして形成することで、別に形成したローターコア９を軸８に接着して固定する方法に比べ組立が安定し、電動送風機１の信頼性向上、長寿命化が図れる。

ローターコアの軸方向両側にはエンドキャップ１０ａ、１０ｂを備える。エンドキャップ１０ａ、１０ｂは軸８に圧入で固定され、エンドキャップ１０ａ、１０ｂを削ることにより、ローター組立体６の回転バランスを修正する。ローター組立体６は、例えば分速１０万回転といった高速で回転するため、回転バランスが悪いと、電動送風機１の運転時の振動に強く影響してしまう。そこで、ローターコア９の軸方向両側からエンドキャップ１０ａ、１０ｂを少ない量で削ることによって、回転バランスを修正することができる。

エンドキャップ１０ａ、１０ｂは、例えば黄銅などといった非磁性の金属材で形成される。比重の高い金属材を用いることによって、少ない削り量でも回転バランスが大きく変化するため、バランス修正作業が容易となる。また、エンドキャップ１０ａ、１０ｂを磁性材で形成した場合、不要な磁束の通過経路ができてしまい、ローター組立体６を回転させるときの磁気回路に悪影響を及ぼすことがあるため、磁気回路に影響しないように非磁性材で形成されている。

ローターコア９を構成するプラスチックマグネットは焼結磁石と比べると割れ、欠けが発生し難いものであるが、高速で回転すると大きな遠心力が働くため、破損の恐れがある。従って、ローターコア９に働く遠心力を小さく抑えるために、ローターコア９の外径は可能な限り小さいことが望ましい。

なお、万が一ローターコア９が破損した場合の飛散を防止するために、ローターコア９の外周を覆うように円筒状のスリーブを取付けてもよい。スリーブは非磁性の、例えばカーボン繊維と樹脂の複合材料で形成される。カーボン繊維と樹脂の複合材料は軽量かつ高強度、また耐熱性に優れている。スリーブはローターコア９に対して隙間嵌めで挿入され、スリーブとローターコア９の隙間には接着剤が注入される。接着剤によってスリーブはローターコア９に固定され、さらに、スリーブとローターコア９の隙間が接着剤で埋められることにより、ローターコア９の破損に対する強度を高める役割を果たす。

一対の軸受１２ａ、１２ｂは軸８のインペラ１１を取り付ける側に圧入によって固定される。従って、一対の軸受１２ａ、１２ｂはローターコア９とインペラ１１との間に位置することとなる。一対の軸受１２ａ、１２ｂはローターコア９側に位置するものを第１の軸受１２ａ、インペラ１１側に位置するものを第２の軸受１２ｂ、とする。第１の軸受１２ａと第２の軸受１２ｂの間には、ウェーブワッシャー１３、スペーサー１４、クッション１５が挿入される。ウェーブワッシャー１３、スペーサー１４、クッション１５は、いずれも軸８と空隙を持って挿入される。

ウェーブワッシャー１３は、円環状の押しバネであり第１の軸受１２ａと第２の軸受１２ｂが離れる方向へ予圧を掛けるものである。ウェーブワッシャー１３は、弾性変形した状態で取り付けられるようになっているため、その反発力が第１の軸受１２ａとスペーサー１４が離間する方向へ働き、スペーサー１４とクッション１５を介して第２の軸受１２ｂが離間する方向に反発力が働く。

ウェーブワッシャー１３は、取り付けられた状態で第１の軸受１２ａと第２の軸受１２ｂが離れる方向へ予め反発力が働く、つまり予圧が掛かるようになっている。第１の軸受１２ａと第２の軸受１２ｂは玉軸受であり、予圧を掛けることで軸受の挙動が安定し、電動送風機１の回転が安定することで長寿命化が図れる。

クッション１５は例えばシリコーンゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴムといったゴム材で形成さる。ウェーブワッシャー１３の予圧を受けることで、クッション１５と第２の軸受１２ｂには摩擦力が働く。その摩擦力があることで、電動送風機１の運転時に第２の軸受１２ｂがクリープすることを防止することができる。

図６はステーター組立体７の外観を示す斜視図、図７はステーター組立体７を組み合わせた状態の斜視図である。ステーター組立体７は、ステーターコア１６、インシュレータ１７ａ、１７ｂ、コイル１８、端子１９で構成される。ステーター組立体７は径方向に分割された構成をとっており、図７に示すように、４つのステーター組立体７を略円状に組み合わされるものとする。

ステーターコア１６はローターコア９を駆動するもので、電磁鋼板を積層して形成される。インシュレータ１７ａ、１７ｂは電気を絶縁する樹脂材料で形成されており、ステーターコア１６のローターコア９側に１７ａが、インペラ１１側に１７ｂがそれぞれ取付けられる。コイル１８はエナメルで被膜された電線がインシュレータ１７ａ、１７ｂに巻回されて形成される。従って、ステーターコア１６とコイル１８は電気的に絶縁された状態で構成される。コイル１８の端末線はインシュレータ１７ａに取付けられた端子１９と電気的に接続される。端子１９からコイル１８に電流が流れることによって、ステーター組立体７に磁束が発生し、ローター組立体６を回転させる力が働く。

図８はフレーム５の外観を示す斜視図、図９はフレーム５の側面方向から見た断面図である。フレーム５は、電動送風機１の外郭の一部を形成するものであり、一端側が開放している円筒状の胴部５ａと、開放している側の反対側、すなわち、フレーム５のインペラ１１側に胴部５ａよりも小径のハウジング５ｂが形成される。ハウジング５ｂのインペラ１１側端部にはフランジ部５ｃを有し、フランジ部５ｃの中心には開口部５ｄを備える。

円筒状の胴部５ａ内にステーター組立体７とローター組立体６のローターコア９の部分が収容される。ハウジング５ｂ内には、ローター組立体６の第１の軸受１２ａ、ウェーブワッシャー１３、スペーサー１４、クッション１５、第２の軸受１２ｂが収容される。ハウジング５ｂは、一対の軸受１２ａ、１２ｂを保持する。第１の軸受１２ａは、ローターコア９側が部分的にハウジング５ｂから軸方向に突出する状態で収容される。

ステーター組立体７は、ローターコア９を囲うようにして胴部５ａに取付けられる。このとき、ステーターコア１６とローターコア９の磁気中心を一致させるために、ステーターコア１６の軸方向中心とローターコア９の軸方向中心が一致するように構成することが望ましい。

また、電動送風機１は、インペラ１１、カバー２、ディフューザー３、ブラケット４を備える。インペラ１１は軸８のローターコア９側とは反対側の端部にナット２１で締結される。インペラ１１は回転することによって負圧を発生させる。

ブラケット４は電動送風機１の外郭の一部を形成するものであり、ハウジング５ｂの外周を囲うように取り付けられる。ディフューザー３は、ブラケット４に取付けられ、ネジ２０によってディフューザー３とブラケット４がフレーム５に共締めで固定される。カバー２は、インペラ１１と、ディフューザー３と、ブラケット４の一端側とを囲うように取付けられ、接着剤によってブラケット４に固定される。ディフューザー３には円周状に翼列が形成され、翼列はカバー２の内面側に当接しており、カバー２の内面に流路を形成する。

ブラケット４と、ディフューザー３と、カバー２、インペラ１１はいずれも樹脂材料で形成される。樹脂材料で形成することで、電動送風機１の軽量化を図ることができる。なお、インペラ１１の内周部には金属の円筒部材を設けてもよい。円筒部材は例えばインペラ１１と一体成形される。

カバー２には、電動送風機１の空気を吸い込むための吸気口２ａが設けられている。インペラ１１が回転すると、吸気口２ａから空気が吸い込まれる。この吸い込まれた空気は、排気口４ａから電動送風機１の外へ送出される。

次に、本実施の形態における電動送風機1の特徴的構成について説明する。図１０は電動送風機１の途中組立状態の側面方向から見た断面図、図１１は図１０のＡ部に示す第１の軸受１２ａと切り欠き部２２が当接する部分の拡大図、図１２はステーター組立体７の側面方向から見た断面図、図１３は図１２のＢ部に示すステーター組立体７の拡大図である。本実施の形態では、ローターコア９の外径をＤｍ、第１の軸受１２ａおよび第２の軸受１２ｂの外径をＤｂ、ステーターコア１６の内径をＤｓとしたときに、Ｄｂ＞Ｄｓ＞Ｄｍの関係を有する。さらに、第２の軸受１２ｂのインペラ１１側端面はハウジング５ｂのインペラ１１側端部のフランジ部５ｃと軸方向に当接する。その結果、一対の軸受１２ａ、１２ｂとハウジング５ｂとの固定力が失われた場合においても、軸８、ローターコア９、一対の軸受１２ａ、１２ｂを含むローター組立体６はインペラ１１側にもローターコア９側にも移動することが無いため、電動送風機１の破損を抑制することができる。

また、インシュレータ１７ｂのインペラ１１側には、径方向内側に切り欠き部２２が備えられる。切り欠き部２２と第１の軸受１２ａのローターコア９側端面とは、間に弾性体２３を介して軸方向に当接する。

ローター組立体６が回転すると、インペラ１１が回転して発生した負圧によって、ローター組立体６にはインペラ１１側に引き寄せられる力が働く。また、ローターコア９が回転したときの振れ回りによって、ローター組立体６にはローターコア９側へと向かう力も発生する。従って、回転中のローター組立体６には軸方向両側に動く力が働いている。そのため、第１の軸受１２ａおよび第２の軸受１２ｂとハウジング５ｂとの固定力が失われた場合、電動送風機１の運転中にローター組立体６が軸方向のどちらかに移動してしまい、電動送風機１の破損に繋がってしまう。

本実施の形態では、第２の軸受１２ｂのインペラ１１側端面がフランジ部５ｃと当接しているため、ローター組立体６がインペラ１１側へ移動する力を支持することができる。また、第１の軸受１２ａのローターコア９側端面が弾性体を介してインシュレータ１７ｂの切り欠き部２２と当接しているため、ローター組立体６がローターコア９側へ移動する力も支持することができる。

回転時のローターコア９に働く遠心力を抑えるため、ローターコア９の外径Ｄｍは可能な限り小さいことが望ましい。また、ローターコア９とステーターコア１６との隙間が大きいと、電動送風機１の運転時の効率が低下するため、ステーターコア１６の内径Ｄｓは、Ｄｍに対して最小限の隙間を構成する大きさであることが望ましい。

インシュレータ１７ｂに切り欠き部２２を設けて、第１の軸受１２ａのローターコア９側を囲うように構成することによって、ステーター組立体７と第１の軸受１２ａを軸方向にラップさせて配置できるため、切り欠き部２２を設けない場合に比べて電動送風機１の全長を小さくすることができる。また、上述した通り、ローターコア９の軸方向中心はステーターコア１６の軸方向中心と一致させることが望ましいことから、切り欠き部２２があることによって第１の軸受１２ａとローターコア９との距離を短くすることができる。これにより、回転時のローターコア９の振れ回りによって第１の軸受１２ａおよび第２の軸受１２ｂにかかるラジアル荷重を小さくすることができ、軸受の高寿命化を図ることが可能となる。

弾性体２３は例えばシリコーンゴムなどのゴム材で形成される。弾性体２３の厚みは切り欠き部２２の軸方向長さよりも小さい。弾性体２３はインシュレータ１７ｂと一体成形されてもよく、切り欠き部２２に接着剤を用いて固定されてもよい。あるいは、弾性体２３をリング状に形成して、第１の軸受１２ａと切り欠き部２２との間で挟持してもよい。第１の軸受１２ａのローターコア９側端面と切り欠き部２２が弾性体２３を介して当接することで、ローター組立体６とステーター組立体７の組立位置の軸方向寸法のばらつきを吸収できる。また、ウェーブワッシャー１３によって第１の軸受１２ａと第２の軸受１２ｂが離れる方向へ予圧がかかった状態で、フランジ部５ｃと切り欠き部２２とで軸方向外側から第１の軸受１２ａと第２の軸受１２ｂを支持すると、軸方向寸法のばらつきによっては、第１の軸受１２ａと第２の軸受１２ｂが近づく方向の力が働き、元々かかっていた予圧を弱めてしまう恐れがある。組立位置の軸方向ばらつきを弾性体２３で吸収することによって、第１の軸受１２ａと第２の軸受１２ｂにかかる予圧を維持することが可能となる。上記の課題を解決するためには、弾性体２３のばね定数はウェーブワッシャー１３よりも小さいことが望ましい。

また、フレーム５はアルミ合金で構成される。アルミ合金は熱伝導率が高いため、軸受の回転等で発生した熱がフレーム５に伝わることで、フレーム５から効率よく放熱することができる。

また、第１の軸受１２ａと第２の軸受１２ｂはハウジング５ｂに焼嵌めによって固定される。まずハウジング５ｂを加熱して熱膨張により径を拡大させて、ローター組立体６をフレーム５の開口側から挿入し、その後冷却によりハウジング５ｂの径が縮小して締まり嵌めが形成される。ローター組立体６の挿入の際は、第２の軸受１２ｂのインペラ１１側端面をフランジ部５ｃに突き当てることから、組立時に別途位置決めの手段を用意する必要がないため、組立性に優れるほか、組立位置の寸法ばらつきも抑えることができる。

図１４は電動送風機１の垂直方向から見た断面図、図１５は図１４のＣ部に示す電動送風機１の拡大図である。ステーター組立体７はフレーム５の胴部５ａに接着剤によって固定される。胴部５ａの内周面の、ステーターコア１６と接触する箇所には、軸方向の溝５ｅが形成されており、接着剤の溜まり部として機能する。まず、ステーター組立体７を胴部５ａに隙間嵌めによって挿入し、溝５ｅに接着剤を注入してステーター組立体７を胴部５ａに固定する。ステーター組立体７を胴部５ａに固定する他の手段としては、例えば焼嵌めも考えられるが、本発明の実施の形態の構成においては、Ｄｂ＞Ｄｓの関係から、ステーター組立体７より先にローター組立体６をフレーム５に固定する必要がある。そのため、ステーター組立体７を固定する段階においてはフレーム５とローター組立体６が既に一体となっており、焼嵌めのためにフレーム５を加熱すると、軸受にも熱が伝わってしまう。軸受に高い熱が加わると、内部の潤滑剤が劣化を起こし、軸受の寿命が悪化する恐れがある。従って、ステーター組立体７とフレーム５の固定には接着剤を用いることが望ましい。

以上のように、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。例えば、第１の軸受１２ａと第２の軸受１２ｂの間にはウェーブワッシャー１３とスペーサー１４とクッション１５が挿入され、第１の軸受１２ａと第２の軸受１２ｂが離れる方向へ予圧がかけられている。しかし、予圧をかける方向は、第１の軸受１２ａと第２の軸受１２ｂが近づく方向であってもよい。この場合の構成としては、例えば本発明の実施の形態からウェーブワッシャー１３とスペーサー１４とクッション１５を省いたものが挙げられる。この場合、第１の軸受１２ａと第２の軸受１２ｂはフランジ部５ｃと切り欠き部２２で挟まれた状態で位置が固定されるため、フランジ部５ｃと切り欠き部２２の距離を適切に設定することで、第１の軸受１２ａと第２の軸受１２ｂが近づく方向に任意の荷重の予圧をかけることができる。

また、本実施の形態では、インシュレータ１７ｂが切り欠き部２２を備えているが、切り欠き部２２の形状は任意である。あるいは、インシュレータ１７ｂは切り欠き部２２を備えなくてもよい。この場合、第１の軸受１２ａは軸方向に部分的に突出することなく全体がハウジング５ｂに収容される。そのため、第１の軸受１２ａとハウジング５ｂの固定力をより強固なものとすることができる。

また、本実施の形態では、第１の軸受１２ａと第２の軸受１２ｂはハウジング５ｂに焼嵌めによって固定されるが、固定の手段は任意である。例えば、第１の軸受１２ａと第２の軸受１２ｂはハウジング５ｂに接着剤によって固定されてもよい。

また、本実施の形態では、フレーム５は円筒状の胴部５ａとハウジング５ｂを有する単一の部品であるが、その構成方法は任意である。例えば、フレーム５は径方向に分割されていてもよい。この場合、ローター組立体６とステーター組立体７はそれぞれ接着剤でフレーム５に固定され、分割されたフレーム５同士はネジや接着剤等によって固定される。つまり、フレーム５はステーターコア１６を保持する。このとき、ローター組立体６に予めインペラ１１を取付けた状態でフレーム５に固定することが可能となる。回転バランスを修正したローター組立体６に後からインペラ１１を取付けると、場合によっては回転バランスが悪化する可能性があることから、予めインペラ１１を取付けてからローター組立体６の回転バランスを修正した方が、電動送風機１の運転時の振動を抑えやすくなる。

このように、実施の形態１の電動送風機によれば、回転可能に支持される軸と、軸の外周に取り付けられた、複数の磁極を有するローターコアと、軸の外周に取付けられた一対の軸受と、軸に取付けられ、回転により負圧を発生させるインペラと、ローターコアを駆動するステーターコアと、前記ステーターコアを保持するフレームと、前記フレームのインペラ側に形成され、一対の軸受を保持するハウジングとを備え、一対の軸受はローターコアとインペラとの間に配置され、ローターコアの外径をＤｍ、軸受の外径をＤｂ、ステーターコアの内径をＤｓとしたときに、Ｄｂ＞Ｄｓ＞Ｄｍの関係を有しており、一対の軸受のインペラ側端面とハウジングのインペラ側端部のフランジ部とが軸方向に当接するので、一対の軸受とハウジングとの固定力が失われた場合においても、軸、ローターコア、一対の軸受を含むローター組立体はインペラ側にもローターコア側にも移動することが無いため、電動送風機の破損を抑制することができる。

また、ステーターコアとコイルを絶縁するインシュレータのインペラ側には、径方向内側に切り欠き部が備えられ、切り欠き部と一対の軸受のローターコア側端面は弾性体を介して当接するので、ローター組立体がローターコア側へ移動する力も支持することができるとともに、ローター組立体とステーター組立体の組立位置の軸方向寸法のばらつきを吸収できる。

また、フレームはアルミ合金で形成されるので、軸受の回転等で発生した熱が熱伝導率の高いフレーム５に伝わり、フレーム５から効率よく放熱することができる。

また、一対の軸受は前記ハウジングに焼嵌めによって固定されるので、ローター組立体の挿入の際は、第２の軸受のインペラ側端面をフランジ部に突き当てることから、組立時に別途位置決めの手段を用意する必要がないため、組立性に優れるほか、組立位置の寸法ばらつきも抑えることができる。

また、ステーターコアはフレームに接着剤によって固定されるので、両者を焼嵌めで固定する場合と比較し、フレームを加熱することがない。また、軸受にも熱が伝わらず、軸受の内部の潤滑剤が劣化を起こすこともないので、軸受の寿命が悪化することを避けることができる。

さらに、フレームのステーターコアが固定される内周面に溝を備えるので、溝に接着剤を注入してステーター組立体を胴部に固定することができる。

（電気掃除機の構成）
以下、図１６から図１８により本発明の実施の形態１に係る電動送風機１を備えた電気掃除機１００の構成を説明する。
なお、それぞれの図において、同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する場合がある。
なお、本発明は以下の実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形、変更することが可能である。

図１６は本発明の実施の形態１に係る電動送風機１を備えた電気掃除機１００の外観を示す斜視図、図１７は本発明の実施の形態１に係る電動送風機１を備えた電気掃除機１００の本体部を側面方向から見た外観図、図１８は本発明の実施の形態１に係る電動送風機１を備えた電気掃除機１００の本体部の側面方向から見た断面図である。

本発明の実施の形態１に係る電動送風機１を備えた電気掃除機１００は、図１６に示すように、本体１０１と集塵部１０２と延長管１０３と吸込具１０４で構成される。本体１０１の内部に電動送風機１が組み込まれる。

本体１０１には、電気掃除機１００を取り回すときのハンドル１０１ｂが設けられている。また、本体１０１には、電気掃除機１００を運転するときに電動送風機１を駆動させるための図示しないスイッチなどを備える操作部１０１ｃが設けられている。

延長管１０３は、本体１０１と吸込具１０４を通気可能に接続するためのもので、図１７に示す本体１０１の本体管部１０１ａと接続される。延長管１０３の本体管部１０１ａと接続される側の端部の反対側の端部と吸込具１０４が接続される。図示しないが本体１０１と吸込具１０４は、延長管１０３を介さずに接続することも可能である。

吸込具１０４は、床などの被清掃面から塵埃を含んだ空気を吸い込むものである。吸込具１０４には、床などの被清掃面と対向する面に図示しない開口が設けられている。この開口は、塵埃を含んだ空気を吸い込むための開口である。

図１８に示すように、集塵部１０２は集塵室１０２ａを有する。集塵室１０２ａは塵埃を収容するためのものである。集塵室１０２ａ内には分離部１１４が設けられる。分離部１１４は、塵埃を含んだ空気を旋回させて、塵埃を分離するためのものである。分離された塵埃が集塵室１０２ａに収容される。電気掃除機１００は、サイクロン式の電気掃除機である。

本体１０１の内部には、電動送風機１を駆動させるための電力を供給する二次電池１１１が収容されている。電気掃除機１００は、電動送風機１を二次電池１１１で駆動させるコードレス式の電気掃除機である。

また、本体１０１の内部には、本発明の実施の形態１に係る電動送風機１が収容されている。電動送風機１は、電気掃除機１００が塵埃を含んだ空気を吸引する吸引風を発生させるものである。電動送風機１は、言わば電気掃除機１００の心臓部である。電動送風機１の吸気口２ａは集塵部１０２と通気可能に配置されている。

電気掃除機１００の動作は、操作部１０１ｃの電動送風機１を駆動させるための図示しないスイッチをＯＮすると、二次電池１１１から電動送風機１に電力が供給される。電力が供給された電動送風機１が駆動を開始すると、電動送風機１が発生させた吸引風により、吸込具１０４の開口から塵埃を含んだ空気の吸引を開始する。

吸込具１０４の開口から吸引した塵埃を含んだ空気は、延長管１０３の図示しない通風路を通過し、本体１０１の本体管部１０１ａ内の吸引風路１１２を通過して集塵部１０２の旋回部１１３に送られる。

塵埃を含んだ空気は、旋回部１１３で旋回し遠心分離され、分離部１１４で塵埃と空気を分離する。分離された塵埃は集塵室１０２ａ内に収容され、分離された空気は電動送風機１の吸気口２ａから電動送風機１内に吸い込まれ、電動送風機１の排気口４ａから電動送風機１外へ送出されて、図１７に示す本体１０１に設けられた本体排気口１０１ｄから本体１０１外へ排出される。

このようにして、電気掃除機１００は電動送風機１の駆動により吸引風を発生させて塵埃を含んだ空気を吸引し、塵埃を分離して集塵室１０２ａ内に収容することで掃除を行う。したがって、本発明の実施の形態１に係る電動送風機１を備えた電気掃除機１００は、破損しにくく信頼性の高い電動送風機１が組み込まれているので、電気掃除機１００の信頼性を向上させることができる。

１電動送風機、２カバー、２ａ吸気口、３ディフューザー、４ブラケット、４ａ排気口、５フレーム、５ａ胴部、５ｂハウジング、５ｃフランジ部、５ｄ開口部、５ｅ溝、６ローター組立体、７ステーター組立体、８軸、９ローターコア、１０ａ、１０ｂエンドキャップ、１１インペラ、１２ａ第１の軸受、１２ｂ第２の軸受、１３ウェーブワッシャー、１４スペーサー、１５クッション、１６ステーターコア、１７ａ、１７ｂインシュレータ、１８コイル、１９端子、２０ネジ、２１ナット、２２切り欠き部、２３弾性体、３０基板、１００電気掃除機、１０１本体、１０１ａ本体管部、１０１ｂハンドル、１０１ｃ操作部、１０１ｄ本体排気口、１０２集塵部、１０２ａ集塵室、１０３延長管、１０４吸込具、１１１二次電池、１１２吸引風路、１１３旋回部、１１４分離部。

Claims

回転可能に支持される軸と、前記軸の外周に取り付けられた、複数の磁極を有するローターコアと、前記軸の外周に取付けられた一対の軸受と、前記軸に取付けられ、回転により負圧を発生させるインペラと、前記ローターコアを駆動するステーターコアと、前記ステーターコアを保持するフレームと、前記フレームのインペラ側に形成され、前記一対の軸受を保持するハウジングとを備え、前記一対の軸受は前記ローターコアと前記インペラとの間に配置され、前記ローターコアの外径をＤｍ、前記軸受の外径をＤｂ、前記ステーターコアの内径をＤｓとしたときに、Ｄｂ＞Ｄｓ＞Ｄｍの関係を有しており、前記一対の軸受のインペラ側端面と前記ハウジングの前記インペラ側端部のフランジ部とが軸方向に当接し、前記ステーターコアとコイルを絶縁するインシュレータのインペラ側には、径方向内側に切り欠き部が備えられ、前記切り欠き部と前記一対の軸受のローターコア側端面は弾性体を介して当接する電動送風機。
前記フレームはアルミ合金で形成される請求項１記載の電動送風機。
前記一対の軸受は前記ハウジングに焼嵌めによって固定される請求項１または請求項２に記載の電動送風機。
前記ステーターコアは前記フレームに接着剤によって固定される請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電動送風機。
前記フレームの前記ステーターコアが固定される内周面に溝を備える請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電動送風機。
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電動送風機を備えた電気掃除機。