JPS60247096A - 真空掃除器用モ−タのベアリング空気シ−ル - 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】 特に水分が含まれる作動空気と共に用いられる真空掃除
器用のモーターファン組合せユニットに関する。

発明の背景 水又は水分を含む空気を吸引するのに用いられる真空掃
除器のモーターファン組合せユニットハノぐイパス形式
の本のであ）、ユニットのファン区分に吸引される作動
空気は、周方向の排出口（この排出口は大型のユニット
では接線方向渦巻の形状をなす）を通って排出される。

水分を含む作動空気の流れは、モータのベアリング領域
から遠い方向に流れるとはいえ、バイパス形真空掃除器
を敷物掃除用の水分吸引掃除器として用いる場合には、
ベアリング領域に生じる強力な渦巻き作用によって水分
や泡がベアリングに吸込まれ易いため、真空掃除器のベ
アリングが早期に故障し易くなる。

かような掃除を行なう場合、通常水分や泡には洗浄剤が
含まれているため、この洗浄剤によってペアリングの潤
滑剤が洗い出され、ベアリングの早期故障を招くことと
なる。

ベアリングの早期故障の問題を解決するため、従来の掃
除器では、モータのベアリングの近くを通る流路を辿し
て、モーターファ゛ンハウジングの周囲に又はこの近く
に設けた別の空気流入口から空気を導入し、作動空気の
流出口の近くで作動空気の流路に排出させるようになっ
ている。通常、この空気流れは、モータのベアリングの
近くにファンのＩＩ（ａｙｓ）をもつモーターファンシ
ャフトに取付けられかつ該シャフトにより駆動される補
助ファンによって発生される。他の従来技術によれば、
モータ冷却用の全ての空気流れをモータのベアリングを
通して流しかつ排出させ、作動空気をファン区分のハウ
ジングの周囲に設けた一連の開口を通して流すようにし
た構成が提案されている。

先行技術の構造はベアリングの早期故障を減じるのに有
効であったけれども、周囲の空気入口を使用するために
は別個のバッフルを使用ｌして種々の空気流路を分離し
なければならず、又あらゆる冷却空気流の使用は、真空
掃除器をひつくり返したり、或は作動空気出口をふさい
で作動空気の正常な流出を阻止する場合に保護を行う逆
字気流逆止弁とは両立しない。本発明では、モータを通
り越して流れる慣用的な冷却空気の一部がモータハウジ
ングの中央領域に設けられた小さい通路を流れて密封空
気を作り、それにより、洗浄剤を含む水分又は泡をベア
リング領域から追い出したり作動空気出口の近くで作動
空気流路へ追い込む。密封空気を作るモータ冷却空気流
の一部の使用によシ、設計に無駄がなくなったり製造費
が安くなるだけでなく、冷却空気ファンは密封空気ファ
ンを助けて密封空気の流れを作る。

本発明の目的は、モータ冷却空気を密封空気源として使
用することによって、モーターファン組合せのベアリン
グ領域のまわりの密封空気流を改讐することにある。

本発明の別の目的は、単一成形ハウジングの中に形成さ
れているモーターファン組合せに設けられた改良密封９
父流路を提供することにある。

本発明の他の目的及び利点並びにさらに別の目的及び利
点は本発明の一実施例の以下の詳細な説明から当業者に
は明らかであろう。

いま第１図を参照すると、ハウジング部材１゜はモータ
ーファン組合せユニットのモータ区分Ｍとファン区分Ｆ
とを分離するのに役立つ。ハウジング部材１０を、任意
適当な材料で作ることができるが、熱硬化性プラスチッ
ク材料で成形するのが望ましいことがわかった。ハウジ
ング部材１゜の中央にはベアリング受口１１が設けられ
、ベアリング受口内にポールベアリング１２が挿入され
、？−ルベアリング１２の外側保持器がベアリング受口
１１によって支持されている。が−ルベアリング１２で
シャフト１４が支承され、シャフト１４はモータ区分と
ファン区分Ｆとを通って延びている。

いま第１図のモータ区分Ｍを参照すると、シャフト１４
の上端は他のベアリング１６（在来型式のもので良い）
によって支持されている。第１図に示すように、ベアリ
ング１６はポールベアリングであって端ブラケッ）２０
によって支持されたベアリング受口１８内に取付られて
いる。ベアリング受口１８を越えて延びるシャフト１４
の端部には冷却空気の流れをモータ区分Ｍへ与えるため
の冷却ファン２４が取付られている。冷却ファン２４は
シャフト１４の端部にスプラインによって増付けられた
状態で示されているが、任意の在来方法を用いて冷却フ
ァン２４をシャフト１４に取゛付けても長いことは理解
されるべきである。

シャフト１４はまた在来の整流子２６と、電機子２８と
、を支持している。端ブラケット２ｏは一対のブラシホ
ルダ３０．３Ｑを支持し、各ブラシホルダは整流子２６
との接触用のブラシを支持している。磁界積層板３２が
電機子２８を取囲み、磁界積層板３２は磁界コイル（図
示せず）と関連してモータ区分Ｍに必要な磁界を作る。

ハウジング部材１０．端ブラヶッ）２０および磁界積層
板３２は一体のモータユニットを形成するためＩ／ｃポ
ル）３４．３４によって互いに固定される。第１図およ
び第一図を参照すると、？ルＦ　ｓ　４１　ｓ　４を締
めるとき磁界積層板３２はがス３５，３５によって支持
される。この構成によって冷却空気の流れは、電機子２
８と磁界積層板３２とを通過してハウジング１０内に形
成された室４０に流入し磁界積層板３２とハウジング１
０との間に存在する開口部４２から流出する。

モーターユニットＭけ包囲端キャップ３６を備え、包囲
端キャップ３６はブラシホルダー３０によって支持され
かっばねクリップ（示さず）或いは適当な締結装置によ
ってブラシホルダー３０に同定される。

端キャップ３６は冷却ファン２４の作用でモータ区分Ｍ
に冷却空気を入れるための一連の開口部３８を備えてい
る。図面に示してガいけれども端キャップ３６は磁界積
層板上に延びるスカート部分を備えている。かくして冷
却空気の幾分かはブラシホルダー３０の下の空Ｍ１を通
って流出する。

この際、冷却ファン２４からの冷却空気の主な流れは、
これらのモータ部品を適当に冷却するために電機子２８
および磁界積層板３２を３１＠過する流路内にある。

第１図に示すファン区分Ｆは作動空気を移動させる二段
設計のファン又はポンプを有し、更に密封空気流を作る
密封空気ファンを有している。２膜作動空気ファンは通
常の設計の第１段インペラー４４及び第２段インペラー
４６で構成されている。インペラー４４及び４６は平底
と円筒壁をもつａつの絞シ金属板シェル４８及び５ｏが
ら成るハウジング内に包囲されている。シェル４８はハ
ウジング部材１ｏの外周に固定された円筒壁と、シェル
４８の半径方向壁の中央に、インペラー４６の開口への
作動空気の流れを形成する開口部５１とを有する。シェ
ル５ｏはシェル４８の僅カに減少した円筒形端部分に嵌
められ、作動空気をインペラー４４の開口に導くための
中央−口部５２をその平底の壁構造に有している。金属
板シェル４８及び５ｏの平底の部分の開口部５１及び５
２は各々、金属板シェル４８及び５ｏに剛性を与えるた
めばかシでなく、関連するインペラーがらそのインペラ
ーの開口への作動空気の再循環を避けるための、直立し
たリップ部分を備えている。

かくして、作動中、作動空気は開口部５２でファン区分
Ｆに入シ、第１段インペラー４４、開口部５１、第２段
インペラー５１を含む流路をたどってハウジング部材１
０に形成されている円周方向室５４に流入し、ハウジン
グ部材１０に成形された接線方向排気ホーン５６でファ
ン区分Ｆから流出する。

ファン区分Ｆを油して作動空気を移動させるだめのイン
ペラ４４．４６をファン区分Ｆに設けるのに加えて、さ
らに、ベアリング用密封空気の流れを作るための密封空
気用インペラ又はファン５８がインペラ４６と背中合せ
の関係をなして設置されている。

通例、インペラ４４．４６および５８は、シャフト１４
に固定されていてシャツ）１４と一諸に動く。第１図に
示されているように、スペーサ６０は、シャフト１４上
に置かれ、スペーサの上端は、ベアリング１２の内側レ
ースと接触している。スペーサ６０は、拡大ヘッド部分
を有し、この部分は、インペラ５８の壁に接触し、ファ
ン区゛分Ｆ内にインペラ５８を適確に位置決めするよう
に維持している。さらに、／対のスペーサ６２および６
４が、ファン区分「にインペラ４４および４６を適確に
位置決めするためにインペラ４４と４６との間に置かれ
ている。図示されているように、スペーサ６２および６
４の外面は形状が曲線であり、インペラ４４の出口から
インペラ４６の開口への作動空気の流れを高めるように
なっている。さらに、図示されていないが、インペラ４
４と、シェル４８の底との間の空間は、定置（ｓｔａｔ
ｌｏｎａｒｙ）　ファンを形成するようにシェル４８に
取付けた羽根を有していてもよい。インペラ４４．４６
および５８とスペーサ６０．６２および６４は、ワッシ
ャ６６およびシャフト１４の端にねじ込んだ締付ナツト
６８によって在来の方法でシャツ）１４に固定されてい
る。

すでに説６明したように、作動空気が、じゅうたんおよ
び敷物の清浄に用いられる真空掃除■に存在するような
洗浄剤を含む水分又は泡を含んでぃるときには、インペ
ラによる作動空気の流れは、シャフト近くに渦を生じ、
洗浄剤を含む水分および泡は、モータベアリングに蓄積
し、かつ潤滑剤をベアリングから洗い出し、これによシ
ベアリングが早期に破損する。本発明によれば、ノーウ
ジング１０に形成された拡散室７０（第３図）をモータ
ベアリング１２のファン側近くに設けることにより上記
問題は解決される０作動中、拡散室７０は、ベアリング
用密封空気の流れによって連続的に払拭され、拡散室７
０に蓄積する水分を除去するようになっている。

本発明によれは、ベアリング用密封空気は冷却ファン２
４によシ流れる冷却空気からハウジング１０のモータ側
の室４０の中に供給される。−・ウジング１０は、ハウ
ジングｌＯのモータ側の室４０とハウジング１０内に成
形され一端が苦封板７６によって閉鎖された室７４とを
連結する小さな空気通路孔７２を備えている。空気通路
孔７２は、空気がハウジング１０のファン側からモータ
側へ流れないようにする逆止弁を備えている。図示の実
施例では、逆止弁は弾力性のマツシュルームの形態であ
るが、他の在来の逆止弁装置を用いることができること
は理解されるべきである。

室７４は、ベアリング用密封空気を拡散室７０に流入さ
せるために空気通路孔８０によって拡散室７０に連結さ
れている。ベアリング用密封空気は、スペーサ６０とハ
ウジング１０の軸線方向に位置した孔との間の環状開口
８２（第４図）を通って拡散室７０から流出する。ベア
リング用密封空気は次いでベアリング用密封空気のイン
ペラファン５Ｂを通って流れ、室５４内で、排気ホーン
５６を通って排気されるようにインペラ４６からの作動
空気と合流する。

冷却空気をベアリング用密封空気のための供給源として
利用することによって、ベアリング用密封空気のインペ
ラ即ちファン５８によってかつ又冷却ファン２４によっ
てベアリング用密封空気路を通して密封空気流動させる
。又、ベアリングの密封のために冷却空気の一部を使用
する仁とによシベアリング用密封空気をユニットの外側
から吸引する必要のある先行技術の装置に比べて空気流
路の曲シが少くなる。モータのベアリングのファン側に
隣接して拡散室を設けることにより、ベアリング用密封
空気の掃除作用を高めるだけで力く、ベアリング用密封
空気によって改善されたベアリング冷却作用を提供する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するモーターファンユニットの個
所面図である０ 第２図は第１図の一一コ線における区分についてのモー
ターファンユニットの断面平面図である０第３図はモー
タベアリング及び密封空気のための流路の部分拡大断面
図である。 第７図は第３図のダーグーにおける断面図であるＯ Ｆ・・・・・・ファン区分、　Ｍ・・・・・・モータ区
分、ｌＯ・・・・・・ハウジング又はノーウジング部材
、１１・・・・・・ポケット又はベアリング受口。 １２・・・・・・が−ルベアリング、 ７０・・・・・・拡散室。 図面の浄書（内容に変更なし） １、事件の表示　昭和６０年特許願第１９８２４号３．
補正をする者 事件との関係　出願人 名称　ゼネラル　シグナル　コーポレーション４、代理
人 ７、補正の内容　別紙のとおり 手続補正帯 特許庁長官　志　賀　学　殿　タレ １、事件の表示　昭和６０年特許願第１９８２４号２、
発明の名称　真空掃除器用モータのベアリング空気シー
ル ３、補正をする者 事件との関係　出願人 名　称　ゼネラル　シグナル　コーポレーション４、代
理人 ５、補正命令の日付　自　発　＼ ＼、 特許請求の範囲 一、　モータ側およびファン側を有するハウジングによ
って分離されたモータ区分およびファン区分を有するモ
ーターファン組合せにおいて、空気流を作るための少く
とも１つの空気人口を有しかつ前記ハウジングの前記モ
ータ側に形成されたベアリング支持用ポケットと、前記
ベアリング支持用ポケット内に設けられたシャフト用ベ
アリングと、 前記ハウジング内に形成され、一方の壁がシャフト用ベ
アリングによって形成−され、前記空気入口から空気を
受け入れるようになった拡散室と、 モータ冷却用空気を前記ハウジングの前記モータ側から
前記拡散室に流入させてハウジングの前記ファン側から
流出させるための装置と、からなり、 前記拡散室を流れる前記空気が前記ハウジングの前記フ
ァン側の汚染流体を前記拡散室から吹き出して前記ベア
リングに前記汚染流体が接触するのを回避することを特
徴とするモーターファン組合せ。 ２、　前記拡散室を通して空気を流すための装置は、前
記ベアリング支持用ポケットに近接して上記ハウジング
を通る制限通路と、前記拡散室への流路とを包含する特
許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３、　前記拡散室を通して空気を流すための装置は、前
記ファン区分に取付けられたベアリング密封空気用ファ
ンを包含する特許請求の範囲第２項に記載の装置。 ４、　前記制限通路は、拡散室を通る空気の逆流を防ぐ
ための逆止弁を有する特許請求の範囲第３項に記載の装
置。 ５、　作動空気が洗浄剤を含む水又は池を有している真
空掃除器に特に適したモーターファン組合せユニットに
おいて、 モータと前記組合せユニットのファンとの間に配置され
、接線方向の排気ホーンを有するハウジング部材と、 前記モータと前記ファンとの間に取付けられ、前記ハウ
ジング部材によって支持された前記組合せユニット用の
ベアリングと、 を有することを特徴とする組合せユニット。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／　モータ区分、ファン区分およびこれら区分間のハウ
   ジングを有し、湿式真空掃除器に特に適したモーターフ
   ァン組合せにおいて、 前記ファン区分の末端に入口を、又前記ファン区分の周
   囲に接線方向出口を有する第１空気流路と、 作動空気を前記第１空気流路へ移動させるだめの前記第
   １空気流路内の装置と、 前記モータ区分の末端に入口を、又前記モータ区分の周
   囲に少くとも７つの出口を有し、更に、前記ハウジング
   を貫通しかつ前記第１空気流路の前記接線方向出口で終
   っている制限通路を有する第１空気流路と、 作動空気を前記第２空気流路を通して移動させて前記第
   １空気流路の前記出口から流出させるだめの前記第２空
   気流路内の装置とからなることを特徴とするモーターフ
   ァン組合せ。 λ　モータ側およびファン側を有するハウジングによっ
   て分離されたモータ区分およびファン区分を有するモー
   ターファン組合せにおいて、前記ハウジングの前記モー
   タ側に形成されたベアリング支持用ポケットと、 前記ベアリング支持用ポケット内に設けられたシャフト
   用ベアリングと、 前記ハウジング内に形成され、一方の壁がシャフト用ベ
   アリングによって形成されている拡散室と、 空気を前記ハウジングの前記モータ側から前記拡散室に
   流入させてハウジングの前記ファン側から流出させるだ
   めの装置と、からなシ、前記拡散室を流れる前、記空気
   が前記ハウジングの前記ファン側の汚染流体を前記拡散
   室から吹き出して前記ベアリングに前記汚染流体が接触
   するのを回避することを特徴とするモーターファン組合
   せ。 ３　前記拡散室を通して空気を流すための装置は、前記
   ベアリング支持用ポケットに近接して上記ハウジングを
   通る制限通路と、前記拡散室への流路とを包含する特許
   請求の範囲第一項に記載の装置。 ダ　前記拡散室を通して空気を流すための装置は、前記
   ファン区分に取付けられたベアリング密封空気用ファン
   を包含する特許請求の範囲第３項に記載の装置。 左　前記制限通路は、拡散室を通る空気の逆流を防ぐた
   めの逆止弁を有する特許請求の範囲第９項に記載の装置
   ０ ６　作動空気が洗浄剤を含む水又は泡を有している真空
   掃除器に特に適したモーターファン組合せユニットにお
   いて、 モータと前記組合せユニットのファンとの間に配置され
   、接線方向の排気ホー、ンを有するハウジング部材と、 前記モータと前記ファンとの間に取付けられ、前記ハウ
   ジング部材によって支持された前記組合セユニット用の
   ペアリンブト１ 前記モータに亘って冷却空気の流れを作るための冷却空
   気ファンと、 入口、及び前記接線方向の排気ホーンへ排出する出口を
   有する作動空気ファンと、 前記ハウジング部材に密封的に取付けられ、前記作動空
   気ファンを囲み、中央部に上記作動空気ファンの入口と
   連通ずる作動空気入口ポートを有する作動空気ファンカ
   バーと、 前記接線方向の排気ホーンへ排出する前記出口を有する
   上記作動空気ファンと背中合せに取付けられ、入口およ
   び出口を有する密封空気ファンと、 前記ハウジング部材内に配置され、上記ベアリングによ
   って一端が閉じられた拡散室と。 前記ハウジングを貫けて上記拡散室に達して、上記冷却
   空気の一部を前記ベアリングの端部において前記拡散室
   に入れる空気流路と１、前記ベアリングの端と反対側の
   前記拡散室の端部から前記密封空気ファンの入口へ続き
   、前記密封空気を前記拡散室から軸線方向に移動させて
   軸線方向の排気ホーンに流入させる軸線方向空気出口路
   と を有することを特徴とする組合せユニット。