JPH02267397A - 電動送風機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電気掃除機などに使用する電動送風機に関する
ものである。

従来の技術 従来、この種の電動送風機は特公昭５４１Ｑ５３０６号
公報に示すような構成が一般的であった。以下その構成
について図面を参照しながら説明する。

第４図において、モータ１の一方にエンドブラケット２
が取り付けられ、その上方にエアーガイド３が、その上
方に、モータ１の軸１ａに固着されたファン４が、その
上方をケーシング６が覆っている。モータ１の軸１ａは
、その両端をボールベアリング１ｂにて保持され、回転
自由となっている。ボールベアリング１ｂは、モータ１
のベアリングハウジング１ｃ（鉄製）にて保持されてぃ
るが、ボールベアリング１ｂとペアリングツ）ウジング
１Ｃはすき間ばめの寸法関係に通常は選ばれる。反ファ
ン側の保持構造を、ファン側と異なる点について、第５
図にて説明する。軸１１！Ｌにボールベアリング１ｂが
圧入され、ボールベアリング１ｂの外周をペアリングツ
・ウジング１Ｃがすき間ばめで保持する。ボールベアリ
ング１ｂの端面にバネ性のウェーブワッシャー６がペア
リングツ・ウジング１Ｃとの間に設けられ、ボールベア
リング１ｂの外輪１ｄに当接する。

以上の構成によって、ウエーブワノンヤ−６のバネ圧（
通常２〜１ｏ　Ｋｇｆ）は、反ファ／側のボールベアリ
ング１ｂの外輪１ｄを押し、この押圧で、外輪１ｄは、
すき間ばめ関係にあるベアリングハウジング１Ｃの内側
をファン側へ動く。そしてボールベアリング１ｂのボー
ルに与圧が加えられ、この圧力がボールベアリング１ｂ
の内輪に伝わり、軸１１Ｌを介して、ファン側のボール
ベアリング１ｂの内輪、ボール、外輪と加わって、ファ
ン側のボールベアリング１ｂも与圧が加えられる。

ファン側ボールベアリング１ｂもベアリングハウジング
１Ｃとはすき間ばめの関係にあり、ボールベアリング１
ｂは、ベアリングハウジング１Ｃの内側をファン側に動
き、ペアリングツ・ウジング１Ｃの側面に当たって止ま
る。

発明が解決しようとする課題 電動送風機のモーターは、通常２５０００回転毎分〜３
５０００回転毎分と、非常に高速で回転して使用される
ため、ボールベアリングのボールに与圧を加えないと、
ボールがベアリング内部でガタつき、振動、異音、寿命
低下等に結びつくため、上記のような構造が一般的であ
った。ボールに与圧を与えるためには、ウエーブワノン
ヤ−６の圧力が軸１１！Ｌを介して反ファン側からファ
ン側まで伝わる必要がある。このためには、反ファン側
のボールベアリング１ｂとベアリングハウジング１Ｃは
必らずすき間ばめでなければならない。

（ファン側は外軸圧入でも可能）ところがすき間を大き
く設定すると、ボールベアリング１ｂがしっか９と保持
されず、ガタが出たり、内輪の回転によシ外輪も供回り
をおこして、クリープする等の併置が出るため、ペアリ
ングツ・ウジング１Ｃの内径公差は、非常に高精度を要
求され、量産工程での寸法管理、金型のメインテナンス
にコストがかかるという欠点があった。

上記のような構造を、プラスチックのモータフラケット
を用いて構成し、電装回路等を複合一体化した電動送風
機も考えられている。この場合、ファン側のモータブラ
ケットは、そのベアリングハウジング部を圧入、もしく
は接着という手法を用いれば、わりあい簡単に構成でき
た。しかし、ウェーブワッシャーのは入る反ファン側の
モータブラケットは、ベアリングハウジング部の寸法精
度を出すため、非常に注意が必要であった。つまり、従
来の鉄製ブラケットの場合は、ベアリングの外輪も同様
の鉄であったため、温度による線膨張係数がほぼ同一で
あシ、初期設定さえ寸法が出ておれば、使用中に温度が
上昇してベアリング外輪が大きくなっても、ベアリング
ハウジング内径も同様に大きくなシ、相対的にすき間ば
めが維持されだが、プラスチックは一般的に線膨張係数
（熱膨張）が大きく、常温で寸法を設定すると、高温で
はペアリングツ・ウジングの方が大きくなりすぎ、ガタ
が発生、低温ではペアリングツ・ウジングが小さくなり
すぎ、しまりばめになって、ベアリングに与圧が加わら
なくなるという問題が発生する。線膨張係数をベアリン
グに近づけるためには、熱硬化性プラスチックを用いる
か、熱可塑性プラスチックの場合はガラスフィラーの多
い特殊な材料を用いる必要があった。このため、コスト
が高くつくという欠点があった。

本発明は上記問題点を解決するものであり、フラスチッ
ク材料を用いてモータブラケットを構成し、かつ低コス
トな材料の使用を可能とするものである。

課題を解決するための手段 上記問題点を解決するため本発明は、成形時の樹脂の流
れ方向をコントロールし、樹脂の流れ方向の線膨張係数
が、横方向よりも小さい事を利用して、従来よりも低コ
ストな樹脂材料の使用を可能にして、低コスト化を図る
ものである。ベアリングハウジング部の成形時の樹脂流
れを円筒形状の外周方向から円を２分して流れるように
し、樹脂材料に混入されたガラスフィラー等が円形をえ
かくようにする。またモータの胴部は、成形時の樹脂流
れを、モータの軸方向と同一にするものである。

作用 上記構成により、樹脂材料のガラスフィラー等の混入方
向は流れの直角方向より線膨張係数が、小さいため、モ
ータのベアリングの外輪の鉄と、あるいは、モータの軸
の鉄と、膨張係数をほぼ同一に合わせることは、従来よ
りも容易になり、従来よりガラスフィラーの混入比率の
少ない樹脂材料を使用することが可能となり、低コスト
化が図れるものである。

実施例 以下、その実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、モータ１１の一方に樹脂製のエンドブ
ラケット１２が、他方にエンドブラケット１３が設けら
れ、その内側にステーター１４、ロータ１５が納められ
ている。ロータ１６はその両端にボールベアリング１６
．１７が軸１８に圧入されており、軸１８はエンドブラ
ケット１２を貫通している。この軸１日にファン１９が
固着すれ、その外側をケーシング２０が覆っている。フ
ァン１９の外周には、空気整流部１２＆がエンドブラケ
ット１２に設けられている。ロータ１６のファン側のボ
ールベアリング１７は、エンドブラケット１２のベアリ
ングハウジング１２ｂに圧入もしくは接着にて固定され
、反ファン側のボールベアリング１６は、エンドブラケ
ット１３のベアリングハウジング１３１Ｌにすき間ばめ
で保持され、その側面はウェーブワッシャ２１で与圧が
与えられている。

上記構成により、電動機を運転すると、ロータ１５の回
転により、ファン１９が回転し、ケーシング２０の開口
２Ｑａからファン１９内へ空気が吸い込まれ、その空気
は空気整流部１２１Ｌを通ってエンドブラケット１２の
裏側へ入ｐ、ステーター１４．ロータ１５を冷却してエ
ンドブラケット１３の後方外周に設けられた排俄口１３
ｂより排出される。

ウェーブワッシャ２１は、ボールベアリング１６の外周
へ与圧を与え、ボールベアリング１６とベアリングハウ
ジング１３ａはすき間ばめのため、ボールベアリング１
６の外輪１６２Ｌがファン側へ動き、ボール１６ｂ、内
輪１６０に力が加わり、軸１８を介してファン側のボー
ルベアリング１アへも与圧が加わる。バネの与圧は、通
常２〜１０Ｋｇｆに選ばれ、ロータ１５が約３万回転毎
分している時の、ベアリング内のボールのガタ、おどり
を防止して、振動、騒音を抑制し、ベアリング寿命を維
持する。

ベアリングハウジング１３ａ部をさらに詳細に説明する
と、第２図はエンドブラケット１３を下方から見た図で
あるが、ベアリングハウジング１ａの外側に成形のゲー
ト２２に続く太いボス２３を設け、太いボス２３とベア
リングハウジング１３２Ｌを、その側面から細いリブ２
４でつなぐ。ベアリング・・ウジング１３ａの反対側に
は突出部２５を設ける。ベアリングハウジング１３＆の
側面は開口２６が設けられる。ベアリングハウジング１
３ａの根元は、薄肉部２７が設けられ、その外側に厚肉
部２８が略環状に取り巻き、太いボス２３へつながって
いる。

成形時、ゲート２２よシ樹脂が金型内へ充填されてくる
と、ベアリングハウジング１３＆は、細いリブ２４と薄
肉部２７により囲まれているためまず太いボス２３へ樹
脂が流れ込む。その後細いリブ２４を通ってベアリング
ハウジング１３１へ樹脂−ｂＨ流れ込み、流れはベアリ
ングハウジング１３ｆＬの胴部の側面から流れ込み、開
口２６が設けられているため、第３図に示すように流れ
は左右に分かれて半円をえかき、突出部２６へ流れ込む
。つまりベアリングハウジング１３＆部は樹脂内へ混入
したガラスフィラーが略円環状にとシ囲むことになる。

太いボス２３へ流れ込んだ樹脂は略環状の厚肉部２８へ
流れ込み、それからエンドブラケット１３の側面部を外
周方向へ流れ、さらにその円筒部をファン側へ流れる。

このため、エンドブラケット１３の長手方向（モータの
軸方向）にガラスフィラーが配向することになる。

以上の構成により、ガラスフィラーはベアリングハウジ
ング部では円環状に、エンドブラケットの胴部では長手
方向（モータ軸方向）になり、その方向の線膨張係数は
小さくできている。

実際のベアリングに用いる鉄の線膨張係数は１．１７×
１０−５／°Ｃ（２０°Ｃ）であシ、耐熱性が高く、モ
ータのブラケットに使用可能なプラスチックのフィラー
無しの場合、６ナイロンで１２×１０−之°Ｃ。

ポリカーボネート、変成ｐｐｏ　、ポリエチレンテレフ
タレート（ＰＩＣＴ）等は７〜９Ｘ１０／’Ｃと、鉄の
６〜１０倍もあり、上記のような構成は不可能であった
。また、ガラスフィラーを多量に入れ、例えばポリエチ
レンテレフタレートで約めチのガラスフィラー人シの場
合、樹脂流れと直角方向の線膨張係数は約４Ｘ１０／°
Ｃと、まだ鉄よシも３〜４倍あシ、掃除機のようにフィ
ルターがきれいな時はモータ温度は常温に近かく、フィ
ルターにゴミがいっばいある時は約１００’Ｃになる。

つまり、寒い地方から熱い地方を考えると使用温度が一
２０’Ｃ〜１００’Ｃまでの温度範囲になり、ガラスフ
ィラー５０係も入れても上記構造では樹脂材料を使用で
きなかった。しかし、上記５０チガラスフイラー入りの
ポリエチレンテレフタレートの流れ方向の線膨張係数は
０．８〜１．２Ｘ１０　／’０程度であり、本発明の流
れ方向をコントロールした構造では、鉄とほぼ同一の線
膨張係数になり、ベアリングハウジングのベアリング外
径との相対寸法は、すき間ばめに適正に保たれ、ウェー
ブワッシャの与圧は適正にベアリングに加わる。また、
モータの軸方向の寸法も軸の鉄の線膨張係数と、エンド
ブラケットの線膨張係数がほぼ同一なため、長手方向の
寸法関係も、温度が変化しても適正に保たれ、低騒音、
低振動で寿命の良い電動送風機を提供できるものである
。

発明の効果 以上のように、本発明によれば、成形時のゲート位置と
、ゲートからの樹脂の流れを、太いボス。

環状厚肉部、細いリブ、薄肉部によりコントロールして
、従来よシ低コストな樹脂材料を使用しても、温度変化
に対し安定な、低騒音、低振動で寿命の良い（長い）電
動送風機を提供することができ、よシ静かで防音仕様の
簡単な低コスト電気掃除機などの機器を実現することが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す電動送風機の断面図、第
２図は同エンドブラケットの部分斜視図、第３図は同エ
ンドブラケットの部分成形説明図、第４図は従来例を示
す電動送風機の部分断面図、第６図は従来例を示すベア
リング保持部の部分断面図である。 １１・・・・・・モータ、１２・・・・・・エンドブラ
ケット、１３・・・・・・エンドブラケット、１３２Ｌ
・・・・・・ベアリングハウジング、１４・・・・・・
ステーター、１５・・・・・・ロータ、１８．１７・・
・・・・ボールベアリング、２１・・・・・・ウェーブ
ワッシャ、２２・・・・・、ゲート、２３・・・・・太
いボス、２４・・・・・細いリブ、２７・・・−薄肉部
、２８・・・・・・厚肉部。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名モー
タ Ｉ４−　　ステーター １５−　　ロータ Ｉ６．１７−　　ボールベアリ−／り りＩ−ウワツシャ 第　２ 図 ３ａ ２２　・− ２３−・ ？７ エントフラケ・ソト ベアリンラハウジンク ケート 寒いホズ 細いリラ 薄肉部 厚１ｆ］却 第 ３　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）モータの一方にエンドブラケット、その上にファ
   ン、他方にエンドブラケット、前記モータの内部にロー
   ター、ローターの軸両端に圧入されたボールベアリング
   を有し、前記ボールベアリングは前記エンドブラケット
   のベアリングハウジング部に、それぞれ保持され、かつ
   、反ファン側ボールベアリングより、バネ材にてスラス
   ト与圧を加えられ、反ファン側エンドブラケットは樹脂
   成形品にて構成され、その成形用ゲートは、前記ベアリ
   ングハウジング部の側方の太いボスに形成し、ベアリン
   グハウジングの側方より細いリブでつないでなる電動送
   風機。
2. （２）反ファン側エンドブラケットは外形が略円筒状で
   、その円筒端面に上記ベアリングハウジング部を形成す
   るとともに、ベアリングハウジング部と円筒端面とのつ
   なぎ部分を、薄肉部にするとともに、その外側に上記太
   いボスに続く環状の厚肉部を形成してなる請求項１記載
   の電動送風機。