JPH07204128A - 電動送風機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、電動送風機組立後の組み合わ
せバランス修正を自動で行える構造とし、電動送風機の
振動低減と信頼性を向上させることにある。 【構成】回転子の回転軸端面、あるいは両端面に溝を設
け、回転軸端面側に光学的センサを使用し、モータ外周
部にアンバランス測定用の振動センサを設け、アンバラ
ンス位置の測定を行う。また回転軸端面の溝を利用し、
溝に合わせた治具等から、回転子の回転移動と固定を行
う構成とし、バランス修正を行う。 【効果】回転軸端面に溝を設けたことにより、正確にア
ンバランス位置を検出することができ、高速回転におい
ても低振動，低騒音運転が可能となり、整流子部分のバ
ランス精度向上ができ、安定した整流が得られ、モータ
の信頼性をより向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、整流子モータと遠心羽
根車により構成される電動送風機に係り、特に組み合わ
せバランス修正に対応した構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、モータの組み合わせバランス方法
としては、特開昭60−122300号公報に記載されている様
に、エンドブラケットを兼ねた軸受保持部を有するエア
ガイドを組み込む前に回転子に遠心羽根車を固着させ、
これらを一体化させた状態でバランス修正を行う構造が
紹介されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来例において
は、回転子と遠心羽根車を一体化させてバランス修正す
ることになっているが、組み合わせバランスは上記回転
部自体のアンバランス量が大きく影響するとともに、モ
ータとして組み込まれた場合の軸受の軸心精度も影響す
る。従って、従来例によれば回転部自体のバランス修正
は可能であるが、最終のモータ組立状態、すなわち上記
エアガイドによって軸受を保持された状態でのバランス
修正は不可能であり、組立後のバランス精度が低下する
恐れがある。また実際に組み合わせバランス修正を行う
場合のアンバランス位置の検出、あるいはアンバランス
修正部分の位置決め、固定方法等についての記載は無
く、実現させるまでには大きな問題となっていた。

【０００４】本発明は、組み合わせバランス修正を行う
際の具体的な構造，方法により組み合わせバランス修正
を実現させ、高速回転対応として組み合わせバランス精
度を向上させて、振動，騒音の低減を図り、またカーボ
ンブラシの摺動を安定させ、性能の低下やカーボンブラ
シの摩耗増加を防ぐために必要な組み合わせバランス修
正を自動化することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため本発
明においては、回転子の回転軸端面、あるいは両端面に
溝を設けた。端面，両端面の溝は、アンバランス位置検
出用の溝であり、また、回転子回転移動用に設けてい
る。

【０００６】

【作用】上記手段において、まずモータ組立後に通電，
実運転させて組み合わせアンバランス位置の測定を行
う。このとき、回転軸端面側に光学式センサ及びモータ
外周部にアンバランス測定用の振動センサを設置する。

【０００７】アンバランス位置測定は、反射型のフォト
ダイオード等の光学式センサを利用し、回転子の回転軸
端面に設けた溝から基準となる矩形波を抽出し、上記振
動センサによるアンバランスの位相関係を演算して回転
軸端面の溝に対するアンバランス位置を求める。また、
組み合わせバランス修正の際は上記にて検出したバラン
ス修正位置をドリル，カッター等の切削作業、あるいは
負荷荷重方式等で修正位置に回転，固定させるため、回
転軸端面の溝を利用し、溝に合わせた治具等により、回
転子を回転移動させることが出来る。それと同時に、切
削作業時に回転子が回転しないように固定のためにも利
用でき、組み合わせバランス修正の自動化が可能であ
る。

【０００８】以上の如く本発明によれば、組み合わせバ
ランスによって高速回転においても低振動，低騒音運転
が可能となり、整流子の回転精度が安定できモータの信
頼性をより向上させることができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に沿って説明す
る。

【００１０】まず図１は、電気掃除機に用いられる電動
送風機に適用した例を示す。

【００１１】電動送風機１は、電動機部２及び送風機部
３から構成される。電動機部２は、整流子形電動機で、
ハウジング６とエンドブラケット７内に、回転子４及び
固定子５が収納される。回転子４は、軸受１３，１４に
より支持され、回転軸１５は、エンドブラケット７を貫
通して、送風機部３側へ延びている。

【００１２】送風機部３は、エンドブラケット７上に固
定案内羽根８が配置し、その上に遠心羽根車９が回転軸
１５にネジ１６によって一体固定される。さらに、それ
らを覆ってケーシング１０がエンドブラケット７外周と
圧入固定され、固定案内羽根８を挟持固定している。回
転子４は、両端軸受１３，１４の間に円板１７，整流子
１８及び鉄心１９が配置固定され、鉄心１９には巻線２
０が巻回されて整流子１８の外周の整流子１８に電気的
に接続される。またハウジング６の外周面上にネジ止め
固定されるブラシ保持器１１に収納されるカーボンブラ
シ１２は、ブラシ保持器１１内でバネ等に付勢されて整
流子１８の外周面に当接し、電気的に接続し、整流子１
８の端面に密着した円板１７は回転軸１５に固着されて
いる。回転子４及び遠心羽根車９は、夫々に製作上の寸
法バラツキ等からアンバランスが発生するが、各々毎に
バランス修正機等によって所定の値以下に管理すること
ができる。図２（ａ)，(ｂ）に遠心羽根車９の修正前，
後及び回転子４の修正後の測定結果を示す。しかしなが
ら、電動送風機１に組み立てられた時には、回転軸１５
と遠心羽根車９の内径との嵌合隙間や組み合わされた場
合の各々のアンバランスのベクトル和の違い等から、図
２の（ｃ）に示されるように上記の個々に管理されてい
る値よりも組み合わせアンバランス量が大きくなってし
まい、大きいものは振動騒音及び信頼性低下の原因とな
る。従って電動送風機１が組み立てられた後に組み合わ
せバランス修正をする必要がある。

【００１３】電動送風機１が図１の如く組み立てられた
後、電動機部２に通電されると、回転子４と共に遠心羽
根車９が回転する。この時、上記の組み合わせアンバラ
ンスを測定して修正するわけであるが、具体的な修正法
について以下述べる。

【００１４】まず、図３は円板１７の端面を、対向する
ハウジング６に設けた開口６ａを貫通したドリル２１に
より削除してバランス修正を行っている。この時の切削
粉等が電動機部２内部に入り込むと、巻線２０の断線や
短絡の原因となるために、ドリル２１の外周に切削粉用
吸込みノズル等を配置する必要がある。

【００１５】上記で述べた組み合わせバランス修正を自
動化するため図４において、回転軸１５の端面にアンバ
ランス位置検出用溝２２を設け、フォトダイオード２３
からの反射光より基準となる信号を抽出し、回転子４の
アンバランス修正位置を求めることができる。

【００１６】図４，図５においてアンバランス修正位置
検出方法について説明する。

【００１７】フォトダイオード２３で回転軸１５の端面
検出を行うと、図５に示すような出力波形２４が得られ
る。このフォトダイオード２３の出力波形２４は、回転
軸１５が回転し、アンバランス位置検出用溝２２がフォ
トダイオード２３の反射光部を通過すると、フォトダイ
オード２３の出力波形２４はハイレベルに検出し、アン
バランス位置検出用溝２２が通過後の出力波形２４は、
ローレベルの検出を行う。また図５に示す正弦波形２５
は加速度ピックアップセンサを使用し、ハウジング６に
伝わる回転子４の振動を感知し、フィルタを介して回転
一次成分を摘出した正弦波形２５であり、振幅の最大点
Ａが回転子４のアンバランス修正位置である。これによ
り、フォトダイオード２３の出力波形２４と加速度ピッ
クアップセンサからフィルタを介して、回転一次成分を
抽出した正弦波形２５からアンバランス修正位置Ｔｘの
周期を求め、演算してアンバランス修正角度を求める。
また図６に示すように、遠心羽根車９がネジ１６によっ
て一体固定されている回転軸１５側にもアンバランス修
正移動用溝２６を設けている。このアンバランス修正移
動用溝２６は、回転子４のアンバランス修正を円板１７
でドリル２１により削除してバランス修正を行う時に、
円板１７のアンバランス修正位置をドリル２１の削除位
置まで移動するために使用する。移動は、遠心羽根車９
側の回転軸１５に移動用治具２７が低速回転しながら回
転軸１５の端面に接近し、回転軸１５のアンバランス修
正移動用溝２６に移動用治具２７が挿入され、挿入後、
上記で検出した円板１７のアンバランス修正位置を、ド
リル２１の切削位置まで回転移動を行い、回転軸１５に
固着された円板１７の削除を行いアンバランス修正を行
う。また、アンバランス修正移動用溝２６はドリル２１
で円板１７の削除を行う際に、回転子４が回動しないよ
うに回転防止のための固定の役割も同時に果たしてお
り、これによりアンバランス修正を自動で行えるもので
ある。

【００１８】

【発明の効果】本発明に依れば、回転軸端面に設けた溝
により正確にアンバランス位置を検出することができる
ので、組み合わせバランス修正を行え、振動，騒音を低
減できる効果を得ることができる。

【００１９】以上の如く本発明に依れば、組み合わせバ
ランス修正を自動で行うことにより、高速回転において
も低振動，低騒音運転が可能となり、モータの信頼性を
より向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の電動送風機の縦断面図であ
る。

【図２】電動送風機の組立前後のアンバランス量の比較
を示す図である。

【図３】円板でのバランス修正例を示す縦断面図であ
る。

【図４】本発明のアンバランス修正位置検出測定方法を
示す斜視図である。

【図５】本発明のアンバランス修正位置検出方法を示す
図である。

【図６】本発明のアンバランス修正移動，回転子固定方
法を示す斜視図である。

【符号の説明】

４…回転子、６…ハウジング、６ａ…開口、１２…カー
ボンブラシ、１５…回転軸、１７…円板、１８…整流
子、２１…ドリル、２２…アンバランス位置検出用溝、
２３…フォトダイオード、２４…フォトダイオード出力
波形、２５…正弦波形、２６…アンバランス修正移動用
溝、２７…移動用治具。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端面側が開口した円筒状のハウジング内
   に回転子及び固定子を収納し、前記端面状にエンドブラ
   ケットを配設固定した整流子モータと、前記エンドブラ
   ケットを貫通した前記回転軸に取付固定された遠心羽根
   車を有し、該遠心羽根車からの吐出気流を前記エンドブ
   ラケットの孔部からハウジング内を通して前記整流子モ
   ータを冷却する電動送風機において、回転軸端面に溝を
   設けたことを特徴とする電動送風機。
2. 【請求項２】請求項１において、回転軸両側端面に溝を
   設けたことを特徴とする電動送風機。