WO2019163371A1

WO2019163371A1 - ボス、回転ファン、電動送風機、電気掃除機およびエアタオル

Info

Publication number: WO2019163371A1
Application number: PCT/JP2019/001945
Authority: WO
Inventors: 山口　明
Original assignee: パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date: 2018-02-20
Filing date: 2019-01-23
Publication date: 2019-08-29
Also published as: JPWO2019163371A1; CN111801500A; EP3757399A4; EP3757399A1

Abstract

軸に取り付けられるボスであって、軸の長手方向に沿って延在する貫通孔を有する。貫通孔は、貫通孔の一方の端部から貫通孔内の所定の挿入位置まで軸が挿入されたときに、軸の先端部が圧入固定される第１孔部と、所定の挿入位置よりも貫通孔の他方の端部側の内面にねじ溝が形成された第２孔部とを有する。

Description

ボス、回転ファン、電動送風機、電気掃除機およびエアタオル

　本開示は、ボス、回転ファン、電動送風機、電気掃除機およびエアタオルに関する。本開示は、特に、電気掃除機等に搭載される電動送風機の回転軸に取り付けられるファンボス等に関する。

　電気掃除機等に搭載される電動送風機には回転ファンが用いられている。電動送風機の回転ファンは、回転軸に固定されており、高速で回転することにより、風圧を発生させる。

　近年、電気掃除機に対する低騒音の要求から、電気掃除機等に搭載される電動送風機の騒音を抑制することが求められている。具体的には、電動送風機の騒音の要因の一つである回転振動を低減することが求められている。

　電動送風機の回転振動は、電動機が有する回転子および回転ファンの回転方向における重量バランスの偏り（回転子および回転ファンの残留アンバランス）が主要因となって生じる。例えば、回転子および回転ファンの重心が回転軸から偏芯すると、回転子の回転によって重心と回転軸との距離に比例した遠心力が発生する。この結果、回転子および回転ファンが回転したときに回転バランスが崩れて、電動送風機に振動が発生する。

　そこで、従来、電動機が有する回転子および回転ファンの重量バランスの偏りを軽減するために、回転子の残留アンバランス量について、次の対応がとられていた。すなわち、回転子および回転ファンの各々を部品単位でアンバランス量を修正および管理することにより、回転子と回転ファンとを含めた回転体全体としてのアンバランス量を軽減する、というものである。

　しかしながら、回転子および回転ファンの各々のアンバランス量の修正を行い、その後、回転ファンと回転子の回転軸とを組み付けるという工法には、次の問題がある。すなわち、回転子の回転軸とこの回転軸が挿入される回転ファンの孔との隙間（クリアランス）に起因する偏芯によって生じるアンバランス成分を無視することができない。このため、回転子自体および回転ファン自体の各々のアンバランス量を極力小さくしたとしても、回転振動を低減するには限界がある。

　一方、回転子の回転軸と回転ファンの孔との隙間に起因する偏芯によって生じるアンバランス量を小さくするために、回転軸と回転ファンの孔との隙間の寸法を極力小さくすることが考えられる。しかし、回転軸と回転ファンの孔との隙間を小さくしすぎると、回転ファンを回転子の回転軸に挿入することが難しくなり、回転子と回転ファンとの組み立て作業性が低下するという問題がある。

　そこで、従来、回転ファンの孔に回転子の回転軸を圧入することによって、回転ファンを回転軸に固定する方法が提案されている（例えば特許文献１を参照）。この方法は、例えば、回転ファンにファンボスを設けて、このファンボスの孔に回転子の回転軸を圧入するというものである。このように、回転ファンの孔に回転軸を圧入する方法を用いることで、回転軸と回転ファンとの隙間をゼロにすることができる。よって、本方法を用いれば、回転軸と回転ファンの孔との隙間に起因する偏芯によって生じるアンバランス量をなくすことができる。これにより、回転振動を効果的に抑制することができ、低振動の電動送風機を実現することができる。

　しかしながら、回転ファンの孔（ファンボスの孔）に回転軸を圧入する工法では、回転ファンを一旦回転軸に圧入固定してしまうと、容易に回転ファンを回転軸から取り外すことができなくなる。このため、回転子の回転軸が回転ファンの孔に圧入固定された電動機が搭載された電動送風機等では、容易に電動送風機の手直しをすることができないという問題がある。特に、回転ファンには不具合がないが電動送風機として不良（例えば電動機の不良等）が発生した場合であっても、回転軸に圧入された回転ファンでは、回転ファンを簡単に取り外すことができず、電動送風機の手直しをすることが難しい。

　このため、回転子の回転軸が回転ファンに圧入固定された電動機が搭載された電動送風機においては、不良が発生した場合には電動送風機自体を廃棄するしかない。よって、仕損費が大きくなり、結果的に高価格の電動送風機になってしまう。

　回転子の回転軸が回転ファンのファンボスの孔に圧入固定されている場合、ファンボスを加熱して圧入の嵌合代を緩和することによって回転ファンを回転軸から取り外す方法が考えられる。しかしながら、この方法では、専用の設備および治具が必要となる。よって、回転ファンを回転軸から取り外すことができたとしても多くの工数が必要になる。

　また、回転ファンを破壊することによって回転ファンを回転軸から取り外す方法も考えられる。この方法は、多くの工数が必要な割には、回転軸等の電動機の部品が損傷してしまう。この方法は、結果的に再利用することができない電動機を多発させてしまうという問題がある。

特開平８－３１９９３号公報

　本開示は、このような問題を解決するためになされたものである。本開示は、回転軸等の軸が圧入されたボスを軸から簡単に取り外すことができるボス、このボスを備える回転ファン、および、この回転ファンのボスに圧入固定された回転軸を備える低振動の電動送風機等を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するために、本開示に係るボスの一態様は、軸に取り付けられるボスであって、軸の長手方向に沿って延在する貫通孔を有する。貫通孔は、貫通孔の一方の端部から貫通孔内の所定の挿入位置まで軸が挿入されたときに、軸の先端部が圧入固定される第１孔部と、所定の挿入位置よりも貫通孔の他方の端部側の内面にねじ溝が形成された第２孔部とを有する。

　また、本開示に係る回転ファンの一態様は、ボスと、ボスが固定されたインペラとを備える。

　また、本開示に係る電動送風機の一態様は、回転ファンと、先端部が回転ファンのボスに圧入固定された軸とを備える。

　また、本開示に係る電気掃除機の一態様は、電動送風機と、電動送風機を制御する制御部と、を備える。

　また、本開示に係るエアタオルの一態様は、電動送風機と、電動送風機を制御する制御部と、を備える。

　本開示によれば、回転軸等の軸が圧入されたボスを軸から簡単に取り外すことができるボス、このボスを備える回転ファン、および、この回転ファンのボスに圧入固定された軸を備える低振動の電動送風機等を実現することができる。

図１は、実施の形態１に係る電動送風機の断面図である。図２は、実施の形態１に係る電動送風機において、ファンケースを外した状態の電動送風機の斜視図である。図３は、実施の形態１に係る電動送風機に用いられる回転ファンおよび回転軸を示す断面図である。図４は、実施の形態１に係る電動送風機のファンボス周辺の部分拡大断面図である。図５は、実施の形態１に係る電動送風機の回転ファンに用いられるファンボスの半断面斜視図である。図６Ａは、実施の形態１に係る電動送風機における回転軸から回転ファンを取り外す場合において、雄ねじをファンボスに挿入する前の状態を示す図である。図６Ｂは、実施の形態１に係る電動送風機における回転軸から回転ファンを取り外す場合において、雄ねじをファンボスにねじ込んでいる状態を示す図である。図６Ｃは、実施の形態１に係る電動送風機における回転軸から回転ファンを取り外す場合において、ファンボスにねじ込んだ雄ねじが回転軸に当接したときの状態を示す図である。図６Ｄは、実施の形態１に係る電動送風機における回転軸から回転ファンを取り外す場合において、回転ファンが回転軸から外れたときの状態を示す図である。図７は、実施の形態１の変形例に係る電動送風機の部分拡大断面図である。図８は、実施の形態２に係る電動送風機の部分拡大断面図である。図９は、実施の形態３に係る電動送風機において、ファンケースを外した状態の電動送風機の斜視図である。図１０は、実施の形態３に係る電動送風機に用いられる回転ファンの断面図である。図１１は、実施の形態３の変形例に係る電動送風機に用いられる回転ファンの断面図である。図１２は、実施の形態４に係る電気掃除機の一例を示す模式図である。図１３は、実施の形態４に係るエアタオルの一例を示す模式図である。

　以下、本開示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、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態等は、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

　なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化する。

　（実施の形態１）
　図１および図２を用いて、実施の形態１に係る電動送風機１の構成について説明する。図１は、実施の形態１に係る電動送風機１の断面図である。図２は、実施の形態１に係る電動送風機１において、ファンケース７を外した状態の電動送風機１の斜視図である。

　図１および図２に示すように、本実施の形態における電動送風機１は、電動機２（モータ）と、回転ファン３と、エアガイド４と、ブラケット５と、フレーム６と、ファンケース７とを備える。

　電動機２は、回転負荷として回転ファン３を回転させる。電動機２の詳細な構成については後述する。

　回転ファン３は、フレーム６とファンケース７とにより構成される外郭筐体（ハウジング）内に空気を吸引する。回転ファン３は、電動機２が有する回転軸３０の先端部に取り付けられている。回転ファン３は、電動機２が備える回転子１０が回転することで回転軸３０が回転し、これにより、回転ファン３が回転する。詳細は後述するが、回転ファン３は、回転ファン３が有するファンボス１００に回転軸３０を固定することによって、回転軸３０に取り付けられている。一例として、回転ファン３は、高い吸引圧力が得られる遠心ファンである。回転ファン３が回転することにより、風圧が発生し、ファンケース７の吸気口７ａから空気が吸い込まれる。

　エアガイド４は、回転ファン３の外周に通風路を形成する。エアガイド４は、回転ファン３を囲むように形成されている。エアガイド４は、気体の流れを整流するためのガイド板として複数のデュフューザ翼４ａを有する。エアガイド４は、回転ファン３の回転によってファンケース７の吸気口７ａから吸引された空気の流れを整流して旋回流を生成し、吸引した気体をフレーム６へと滑らかに流し込む。

　ブラケット５は、エアガイド４とともにフレーム６の開口部を覆っている。ブラケット５は、第１軸受け部６０を覆うように配置されている。ブラケット５には、開口部が形成されている。エアガイド４で整流された空気は、ブラケット５の開口部を通過してフレーム６内に流入する。

　フレーム６は、電動機２を収納する第１筐体である。フレーム６の底部には、回転ファン３の回転によって吸引した空気を排出する複数の排気口６ａ（図２参照）が形成されている。

　ファンケース７は、回転ファン３を収納する第２筐体である。ファンケース７は、回転ファン３、エアガイド４およびブラケット５を覆うように、フレーム６に固定されている。ファンケース７は、外気を吸引するための吸気口７ａを有している。

　次に、電動機２の詳細な構成について説明する。図１に示すように、本実施の形態における電動機２は、ブラシ付き整流子電動機である。電動機２は、回転子１０と、固定子２０と、回転軸３０と、整流子４０と、ブラシ５０と、第１軸受け部６０と、第２軸受け部７０とを備える。

　回転子１０（ロータ）は、固定子２０による磁力によって回転軸３０を回転中心として回転する。本実施の形態において、回転子１０は、インナーロータであり、図１に示すように、固定子２０の内側に配置されている。具体的には、回転子１０は、固定子２０との間に微小なエアギャップを介して固定子２０に囲まれている。回転子１０は、コア１１と、コイル１２とを有する。回転子１０は、例えば、４０，０００ｒｐｍ（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎｓ　ｐｅｒ　ｍｉｎｕｔｅ）で高速回転する。

　固定子２０（ステータ）は、回転子１０に作用する磁力を発生させる。本実施の形態において、固定子２０は、回転子１０を囲むように配置されている。固定子２０は、例えば、Ｓ極およびＮ極を有する永久磁石によって構成されている。固定子２０は、コア（ステータコア）と巻線コイル（ステータコイル）とによって構成されていてもよい。固定子２０は、例えば、フレーム６に固定されている。

　回転軸３０は、回転子１０が回転する際の中心となる軸（シャフト）である。回転軸３０は、軸心Ｃ方向である長手方向に延伸している。回転軸３０は、例えば金属棒によって構成されている。回転軸３０は、回転子１０に固定されている。具体的には、回転軸３０は、例えば、回転子１０の両側に延在するように回転子１０のコア１１の中心を貫いた状態でコア１１に固定されている。一例として、回転軸３０は、圧入により回転子１０のコア１１の貫通孔に固定されている。

　回転軸３０は、回転子１０を貫通しており、図中、回転子１０の左右両側に延在するように配置されている。回転軸３０が有する一方の端部（回転ファン３側の端部）は、第１軸受け部６０に支持されている。一方、回転軸３０が有する他方の端部は、第２軸受け部７０に支持されている。一例として、第１軸受け部６０および第２軸受け部７０は、回転軸３０を支持するベアリングである。このように、回転軸３０は、第１軸受け部６０と第２軸受け部７０とによって、回転自在となるように両端部が保持されている。

　回転軸３０の一方の端部は、第１軸受け部６０から突出するとともに、ブラケット５を貫通している。ブラケット５から突出した回転軸３０の先端部には、回転ファン３が取り付けられている。

　整流子４０は、回転軸３０に取り付けられている。本実施の形態において、整流子４０は、回転軸３０における回転子１０と第１軸受け部６０との間の部分に固定されている。整流子４０は、回転子１０が有するコイル１２と電気的に接続されている。整流子４０は、ブラシ５０と摺接する。整流子４０は、回転軸３０の回転方向に互いに絶縁分離された複数のセグメントによって構成されている。

　ブラシ５０は、整流子４０に接触することで回転子１０に電力を供給するための給電ブラシである。ブラシ５０は、整流子４０に接触することで整流子４０に電機子電流を供給する。一例として、ブラシ５０は、カーボンブラシである。ブラシ５０は、長尺状の実質的な直方体である。

　ブラシ５０は、整流子４０に摺接可能に配置されている。ブラシ５０は、一対設けられている。一対のブラシ５０は、整流子４０を挟持するように整流子４０を挟んで対向して配置されている。具体的には、一対のブラシ５０の内側の先端部は、整流子４０に当接している。本実施の形態において、ブラシ５０の長手方向の内側（回転軸３０側）の端面が整流子４０との接触面になっている。

　次に、電動送風機１が有する回転ファン３の詳細な構成について、図１および図２を参照しながら、図３～図５を用いて説明する。図３は、実施の形態１に係る電動送風機１に用いられる回転ファン３および回転軸３０を示す断面図である。図４は、同電動送風機１のファンボス１００周辺の部分拡大断面図である。図５は、同電動送風機１の回転ファン３に用いられるファンボス１００の半断面斜視図である。なお、図３では、回転ファン３および回転軸３０のみを図示している。

　電動送風機１は、図３および図４に示すように、回転ファン３と、先端部が回転ファン３のファンボス１００に圧入固定された回転軸３０とを備える。

　回転ファン３は、ファンボス１００と、ファンボス１００が固定されたインペラ２００とを備える。回転ファン３は、さらに、貫通孔３１０を有する円環状の当て板３００を有する。ファンボス１００、インペラ２００および当て板３００は、例えば、アルミニウムまたは鉄等の金属材料によって構成されている。

　ファンボス１００は、回転軸３０に取り付けられるボスの一例である。ファンボス１００は、図３～図５に示すように、回転軸３０の長手方向に沿って延在する貫通孔１１０を有する。貫通孔１１０は、各々が貫通孔１１０の一部として、第１孔部１１１と、第１孔部１１１に連通する第２孔部１１２とを有する。第１孔部１１１および第２孔部１１２の各々の孔形状は、一定の内径を有する、中空の実質的な円筒形状である。しかし、本実施の形態において、第１孔部１１１の内径は、第２孔部１１２の内径よりも大きくなっている。したがって、第１孔部１１１と第２孔部１１２との境界には段差部が形成されている。具体的には、図５に示すように、第１孔部１１１の内面は、内側面１１１ａと底面１１１ｂとによって構成される。第２孔部１１２の内面は、内側面１１２ａのみによって構成される。第１孔部１１１の底面１１１ｂが、段差面となっている。

　第１孔部１１１は、貫通孔１１０において、貫通孔１１０の一方の端部から貫通孔１１０内の所定の挿入位置まで回転軸３０が挿入されたときに、回転軸３０の先端部が圧入固定される部分である。つまり、第１孔部１１１は、回転軸３０が圧入固定される圧入部として機能する部分である。図３および図４に示すように、第１孔部１１１は、回転軸３０が貫通孔１１０に挿入された状態では、貫通孔１１０における回転軸３０が存在する部分である。

　回転軸３０は、貫通孔１１０内の途中まで挿入されている。つまり、回転軸３０は、第１孔部１１１および第２孔部１１２のうち第１孔部１１１のみに存在しており、第２孔部１１２には回転軸３０が存在していない。本実施の形態において、回転軸３０は、第１孔部１１１と第２孔部１１２との境界（段差部）の位置まで挿入されている。具体的には、回転軸３０を第１孔部１１１から貫通孔１１０に挿入したときに、回転軸３０の先端部３１の先端面３１ａ（頂面）は、第１孔部１１１と第２孔部１１２との段差部の段差面（つまり、第１孔部１１１の底面１１１ｂ）に当接する。したがって、回転軸３０の貫通孔１１０への挿入は、回転軸３０の先端部３１の先端面３１ａが第１孔部１１１の底面１１１ｂに当接するまで行われる。このように、本実施の形態では、貫通孔１１０における回転軸３０の所定の挿入位置は、第１孔部１１１と第２孔部１１２との境界の位置である第１孔部１１１の底面１１１ｂの位置である。

　第２孔部１１２は、貫通孔１１０における回転軸３０の所定の挿入位置よりも貫通孔１１０の他方の端部側の内面にねじ溝が形成された部分である。具体的には、図５に示すように、第２孔部１１２の内側面１１２ａにねじ溝が形成されている。例えば、第２孔部１１２に雌ねじ穴加工を施すことによって、第２孔部１１２の内側面１１２ａにねじ溝を形成することができる。本実施の形態では、第２孔部１１２の内側面１１２ａの全面にねじ溝が形成されている。なお、第１孔部１１１の内面にはねじ溝が形成されておらず、第１孔部１１１の内面は、平滑面である。

　第２孔部１１２の内面に形成されたねじ溝の形状は、規格化されたねじをねじ込むことができる形状である。規格化されたねじとは、国際規格や各国の国家規格、または、各団体が定める団体規格で定められたねじをいう。具体的には、国際標準化機構（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ、ＩＳＯ）、日本工業規格（Ｊａｐａｎｅｓｅ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｓｔａｎｄａｒｄ、ＪＩＳ）や米国規格委員会（Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ、ＡＮＳＣ）などに定められたねじをいう。したがって、規格化された雄ねじを締め付ける方向に回転（例えば右回転）させて雄ねじを第２孔部１１２にねじ込むことで、第２孔部１１２に雄ねじを螺合させることができる。つまり、第２孔部１１２は、ねじの挿入が可能なねじ挿入孔である。第２孔部１１２にねじ込んだ雄ねじは、締め付ける方向とは逆方向に回転（例えば左回転）させることで、第２孔部１１２から取り外すことができる。

　なお、電動送風機１を駆動させて回転ファン３が回転している状態では、ファンボス１００の第２孔部１１２には雄ねじがねじ込まれておらず、第２孔部１１２は、開放状態となっている。

　また、ファンボス１００は、つば状に突出するつば部１２０と、つば部１２０から下方に筒状に突出する円筒部１３０とを有する。貫通孔１１０の第１孔部１１１は、円筒部１３０に設けられている。つば部１２０および円筒部１３０は、ファンボス１００をインペラ２００に固定する際に用いられる。

　図３に示すように、インペラ２００は、中心に吸込口２１１を有する第１側板２１０と、所定の間隙を隔てて第１側板２１０に対面する第２側板２２０と、第１側板２１０および第２側板２２０に挟持された複数のファン翼２３０とを有する。本実施の形態において、第１側板２１０、第２側板２２０およびファン翼２３０は、アルミニウム合金板によって構成されている。

　図２に示すように、第１側板２１０は、上側（ファンケース７側）に位置する上板である。第１側板２１０に設けられた吸込口２１１は、ファンケース７の吸気口７ａ（図１参照）に対向している。第１側板２１０は、開口部を有する円形の平板を実質的な円錐台形に絞り加工することによって形成することができる。

　図３に示すように、第２側板２２０は、下側（フレーム６側）に位置する下板である。第２側板２２０は、円形の平板である。第２側板２２０は、第２側板２２０の中央部に設けられた貫通孔２２１を有する。貫通孔２２１には、ファンボス１００が取り付けられる。

　複数のファン翼２３０は、各々が円弧状に湾曲するように構成されている。複数のファン翼２３０は、中央部を囲むように放射状に配置されている。ファン翼２３０は、第１側板２１０と第２側板２２０とのそれぞれにかしめによって固定されている。

　このように構成される回転ファン３の組み立ては、例えば、以下のように行うことができる。図３および図４を参照して、回転ファン３の組み立て方法の一例を説明する。

　まず、インペラ２００の第２側板２２０の貫通孔２２１にファンボス１００の円筒部１３０を挿入する。第２側板２２０の裏側からはみ出した円筒部１３０に、当て板３００の貫通孔３１０を挿通させる。このとき、第２側板２２０の貫通孔２２１の周辺部は、ファンボス１００のつば部１２０と当て板３００とで挟持された状態となる。この状態で、ファンボス１００のつば部１２０と当て板３００とをかしめることで、第２側板２２０とファンボス１００と当て板３００とをかしめによって機械的に固定する。

　次に、ファン翼２３０の一方の側端面に設けられたかしめ用の爪を第２側板２２０に形成された角穴に挿入することで、複数のファン翼２３０を第２側板２２０に配置する。ファン翼２３０の他方の側端面に設けられたかしめ用の爪に第１側板２１０に形成された角穴を挿入して、第２側板２２０とでファン翼２３０を挟持するようにして第１側板２１０を配置する。ファン翼２３０のかしめ用の爪をかしめることで、ファン翼２３０と第１側板２１０および第２側板２２０とをかしめによって機械的に固定する。これにより、回転ファン３を作製することができる。

　このようにして作製された回転ファン３は、電動機２（回転子１０）の回転軸３０に固定される。この場合、電動機２の回転軸３０を、回転ファン３のファンボス１００の貫通孔１１０（第１孔部１１１）に圧入する。これにより、回転軸３０と回転ファン３とが固定される。

　本実施の形態では、ファンボス１００の貫通孔１１０において、第１孔部１１１の内径が第２孔部１１２の内径よりも大きくなっているので、第１孔部１１１と第２孔部１１２との境界に段差が形成されている。これにより、回転軸３０を貫通孔１１０に圧入して押し込んでいくと、回転軸３０の先端部３１は、第１孔部１１１と第２孔部１１２との段差部で留まることになる。したがって、第２孔部１１２の内面に形成されたねじ溝が回転軸３０によって押しつぶされることがなくなる。

　なお、回転ファン３と電動機２の回転軸３０とを固定した後は、エアガイド４およびブラケット５等のその他の部品とともに、回転ファン３が固定された電動機２をフレーム６およびファンケース７でケーシングする。これにより、図２に示される電動送風機１が完成する。

　このように構成される電動送風機１では、電動機２の回転子１０が回転すると、回転ファン３が回転し、ファンケース７の吸気口７ａからファンケース７の内部に空気が吸引される。これにより、回転ファン３の吸込口２１１から回転ファン３の内部に空気が流れ込む。回転ファン３に吸引された空気は、回転ファン３のファン翼２３０により高圧に圧縮されて、回転ファン３の外周側部から径方向に排出される。回転ファン３に吸引された空気は、回転ファン３を囲むエアガイド４が有するデュフューザ翼４ａによってファンケース７の外周部へと導かれて、エアガイド４とファンケース７との空隙部で旋回流となり、フレーム６内に流入する。流入した旋回流は、電動機２が有する回転子１０および固定子２０を冷却しながら、フレーム６の排気口６ａから電動送風機１の外に排出される。

　次に、図６Ａ～図６Ｄを用いて、電動機２の回転軸３０に圧入固定された回転ファン３を、回転軸３０から取り外す方法について説明する。図６Ａ～図６Ｄは、電動機２の回転軸３０に圧入固定された回転ファン３を取り外す方法を説明するための図である。図６Ａは、実施の形態１に係る電動送風機１における回転軸３０から回転ファン３を取り外す場合において、雄ねじ４００をファンボス１００に挿入する前の状態を示す図である。図６Ｂは、実施の形態１に係る電動送風機１における回転軸３０から回転ファン３を取り外す場合において、雄ねじ４００をファンボス１００にねじ込んでいる状態を示す図である。図６Ｃは、実施の形態１に係る電動送風機１における回転軸３０から回転ファン３を取り外す場合において、ファンボス１００にねじ込んだ雄ねじ４００が回転軸３０に当接したときの状態を示す図である。図６Ｄは、実施の形態１に係る電動送風機１における回転軸３０から回転ファン３を取り外す場合において、回転ファン３が回転軸３０から外れたときの状態を示す図である。

　電動機２の回転軸３０に圧入固定された回転ファン３を回転軸３０から取り外す場合、図６Ａに示すように、雄ねじ４００を用意する。雄ねじ４００は、ファンボス１００の第２孔部１１２にねじ込むことができるものであればよい。本実施の形態では、第２孔部１１２の内面に形成されたねじ溝の形状は、規格化されたねじ（をねじ込むことができる形状である。よって、雄ねじ４００には、規格化されたねじを用いることができる。つまり、汎用のねじを用いることができる。

　図６Ｂに示すように、ドライバ（図示せず）等によって雄ねじ４００をファンボス１００の第２孔部１１２にねじ込んでいく。すると、図６Ｃに示すように、雄ねじ４００の先端部４１０が回転軸３０の先端部３１の先端面３１ａに当接する。

　雄ねじ４００の先端部４１０が回転軸３０の先端部３１の先端面３１ａに当接した状態で、さらに雄ねじ４００をねじ込んでいく。このとき、雄ねじ４００のねじ込み時の推力の反作用力が発生する。図６Ｄに示すように、この反作用力が、ファンボス１００の第１孔部１１１を回転軸３０から引き抜く方向に作用する。この結果、雄ねじ４００のねじ込み（回転）に連動して、ファンボス１００が組み込まれた回転ファン３が回転軸３０から浮くように離れていく。これにより、回転ファン３を回転軸３０から取り外すことができる。

　なお、雄ねじ４００をねじ込むことによって回転ファン３を回転軸３０から取り外すには、雄ねじ４００の先端部４１０がファンボス１００の貫通孔１１０の第１孔部１１１にまで到達する必要がある。この場合、貫通孔１１０の第２孔部１１２の内径（ねじ溝の溝底における内径）をｄＭとし、第１孔部１１１の内径（つまり回転軸３０の直径）をｄＳとすると、ｄＭ≦ｄＳの関係を満たす必要がある。

　以上のように、本実施の形態に係るファンボス１００を用いることによって、圧入により回転ファン３を回転軸３０に固定することができる。よって、回転ファン３を回転軸３０に取り付ける際に生じるアンバランス量をなくすことができる。これにより、回転振動を効果的に抑制することができる。したがって、低振動の電動送風機１を実現することができる。

　しかも、本実施の形態に係るファンボス１００を用いることによって、回転軸３０に圧入固定された回転ファン３であっても、雄ねじと雄ねじを締め付けるドライバを用いるだけで、回転ファン３および回転軸３０を損傷させることなく、回転軸３０から回転ファン３を簡単に取り外すことができる。

　これにより、回転ファン３を取り外す際に回転ファン３および回転軸３０等が損傷することをなくすことができる。また、回転ファン３および電動機２もそのまま再利用することができるので、部品の仕損を削減することができる。

　しかも、電動送風機１に不具合が発生した場合に、回転ファン３を取り外して電動送風機１の手直しを簡単に行うことができる。したがって、これまでのように回転ファン３が取り外せないために電動送風機１を廃棄する必要もなくなる。

　このように、部品の仕損を削減するとともに、電動送風機１の廃棄をなくすことで、安価な電動送風機１を実現することができる。

　また、雄ねじとドライバの汎用の工具のみで回転軸３０から回転ファン３を簡単に取り外すことができる。よって、専用の設備や治具を用いることなく、いかなる場所でも取り外すことができる。したがって、電動送風機１の手直しを行う際等において、回転ファン３の取り外し作業性を大幅に改善させることができる。

　図７は、実施の形態１の変形例に係る電動送風機の部分拡大断面図である。本実施の形態におけるファンボス１００では、図４に示すように、第１孔部１１１の内径が第２孔部１１２の内径よりも大きくなるように貫通孔１１０が構成されていたが、これに限らない。具体的には、図７に示されるように、第１孔部１１１の内径と第２孔部１１２の内径とが同じになるように貫通孔１１０Ｘが構成されていてもよい。

　以上のように、ボスに相当する本実施の形態に係るファンボス１００は、軸に相当する回転軸３０に取り付けられるボスであって、軸の長手方向に沿って延在する貫通孔１１０を有する。貫通孔１１０は、貫通孔１１０の一方の端部から貫通孔１１０内の所定の挿入位置まで軸が挿入されたときに、軸の先端部３１が圧入固定される第１孔部１１１と、所定の挿入位置よりも貫通孔１１０の他方の端部側の内面にねじ溝が形成された第２孔部１１２とを有する。言い換えれば、貫通孔１１０は、第１孔部１１１と、第２孔部１１２とを有する。貫通孔１１０の一方の端部から貫通孔１１０内の所定の挿入位置まで軸が挿入されたときに、第１孔部１１１は、軸の先端部３１が圧入されて固定される部分である。同様に、第２孔部１１２は、所定の挿入位置よりも貫通孔１１０の他方の端部側の内面にねじ溝が形成された部分である。

　これにより、圧入により回転ファン３を回転軸３０に固定することができる。よって、回転ファン３を回転軸３０に取り付ける際に生じるアンバランス量をなくすことができる。したがって、回転振動を効果的に抑制することができる。したがって、低振動の電動送風機１を実現することができる。

　また、第１孔部１１１の内径は、第２孔部１１２の内径よりも大きいほうが好ましい。

　また、第１孔部１１１の内径と第２孔部１１２の内径とは同じであってもよい。

　また、ねじ溝の形状は、規格化されたねじをねじ込むことができる形状であれば好ましい。

　また、回転ファン３は、ボスと、ボスが固定されたインペラ２００とを備える。これにより、回転軸等の軸が圧入されたボスを軸から簡単に取り外すことができる。

　また、電動送風機１は、回転ファン３と、先端部３１が回転ファン３のボスに圧入固定された軸とを備える。これにより、回転軸等の軸が圧入されたボスを軸から簡単に取り外すことができる。

　（実施の形態２）
　次に、実施の形態２に係る電動送風機１Ａについて、図８を用いて説明する。図８は、実施の形態２に係る電動送風機１Ａの部分拡大断面図である。

　本実施の形態に係る電動送風機１Ａは、実施の形態１に係る電動送風機１に対して、回転ファン３Ａのファンボス１００Ａの形状が異なる。具体的には、本実施の形態におけるファンボス１００Ａは、実施の形態１におけるファンボス１００と同様に、第１孔部１１１と第２孔部１１２Ａとによって構成された貫通孔１１０Ａを有する。しかし、本実施の形態におけるファンボス１００Ａには、第２孔部１１２Ａの内面にねじ溝が形成されていない。第２孔部１１２Ａの内面は、第１孔部１１１の内面と同様に、平滑面である。また、本実施の形態において、第２孔部１１２Ａの内径は、転造ねじをねじ込むことができる寸法である。

　本実施の形態における電動送風機１Ａにおいて、その他の構成は、実施の形態１における電動送風機１と同様である。例えば、本実施の形態においても、回転軸３０は、回転ファン３Ａのファンボス１００Ａに圧入固定されている。具体的には、回転軸３０の先端部３１が、ファンボス１００Ａにおける貫通孔１１０Ａの第１孔部１１１に圧入されている。

　本実施の形態における電動送風機１Ａにおいて、電動機２の回転軸３０に圧入固定された回転ファン３Ａを回転軸３０から取り外す場合、転造ねじを用いる。具体的には、実施の形態１と同様に、ドライバ等によって転造ねじを第２孔部１１２Ａにねじ込んでいく。このとき、転造ねじによって第２孔部１１２Ａの内面にねじ溝が切られながら転造ねじがねじ込まれていく。これにより、実施の形態１と同様に、転造ねじのねじ込み時の推力の反作用力によって回転ファン３Ａを回転軸３０から取り外すことができる。

　本実施の形態におけるファンボス１００Ａおよび電動送風機１Ａによれば、実施の形態１と同様に、圧入により回転ファン３Ａが回転軸３０に固定されている。これにより、回転ファン３Ａを回転軸３０に取り付ける際に生じるアンバランス量をなくすことができる。したがって、回転振動を抑制することができ、低振動の電動送風機１Ａを実現することができる。

　本実施の形態において、回転軸３０に圧入固定された回転ファン３Ａであっても、回転ファン３Ａおよび回転軸３０を損傷させることなく、回転軸３０から回転ファン３Ａを簡単に取り外すことができる。

　しかも、本実施の形態では、実施の形態１とは異なり、転造ねじを用いて回転軸３０から回転ファン３Ａを取り外す方法を採用している。よって、実施の形態１での切削加工等によるねじ溝（雌ねじ山）に比べて転造ねじによるねじ山強度を高くすることができる。このため、より圧入強度の高いファンボス１００Ａであっても、回転軸３０から回転ファン３Ａを容易に取り外すことができる。

　さらに、実施の形態１では、第２孔部１１２の内面にねじ溝を形成する加工が必要であったが、本実施の形態では、第２孔部１１２の内面にねじ溝を形成する加工を必要としない。これにより、より安価なファンボス１００Ａを実現することができる。また、より安価な電動送風機１Ａを実現することができる。

　以上のように、ボスに相当する本実施の形態におけるファンボス１００Ａは、軸に相当する回転軸３０に取り付けられるボスであって、軸の長手方向に沿って延在する貫通孔１１０Ａを有する。貫通孔１１０Ａは、貫通孔１１０Ａの一方の端部から貫通孔１１０Ａ内の所定の位置まで軸が挿入されたときに、軸の先端部が圧入される第１孔部１１１と、第１孔部１１１よりも内径が小さい第２孔部１１２Ａとを有する。

　これにより、圧入により回転ファン３Ａが回転軸３０に固定されている。よって、回転ファン３Ａを回転軸３０に取り付ける際に生じるアンバランス量をなくすことができる。したがって、回転振動を抑制することができ、低振動の電動送風機１Ａを実現することができる。

　また、第２孔部１１２Ａの内面は、平滑面であってもよい。

　また、第２孔部１１２Ａの内径は、転造ねじをねじ込むことができる寸法であることが好ましい。

　（実施の形態３）
　次に、実施の形態３に係る電動送風機１Ｂについて、図９および図１０を用いて説明する。図９は、実施の形態３に係る電動送風機１Ｂにおいて、ファンケース７を外した状態の電動送風機１Ｂの斜視図である。図１０は、同電動送風機１Ｂに用いられる回転ファン３Ｂの断面図である。

　本実施の形態に係る電動送風機１Ｂは、実施の形態１に係る電動送風機１に対して、回転ファン３Ｂのファンボス１００Ｂの形状が異なる。具体的には、本実施の形態におけるファンボス１００Ｂは、実施の形態１におけるファンボス１００と同様に、第１孔部１１１と第２孔部１１２とによって構成された貫通孔１１０を有する。本実施の形態におけるファンボス１００Ｂでは、第２孔部１１２に対応する部分のファンボス１００Ｂの外形は、貫通孔１１０の他方の端部から貫通孔１１０の一方の端部に向かって外径が漸次大きくなる形状となっている。具体的には、第２孔部１１２に対応する部分のファンボス１００Ｂの外形は、実質的な円錐台形状である。つまり、第２孔部１１２に対応する部分のファンボス１００Ｂの外形は、スピンナー形状となっている。

　本実施の形態において、第２孔部１１２に対応する部分のファンボス１００Ｂの高さが高くなっている。ファンボス１００Ｂの上端部は、インペラ２００の第１側板２１０の吸込口２１１を超えて突出している。つまり、ファンボス１００Ｂの頂面（貫通孔１１０の他方の端部側の開口面）は、インペラ２００の第１側板２１０の表面よりも外方に位置している。

　本実施の形態における電動送風機１Ｂにおいて、その他の構成は、実施の形態１における電動送風機１と同様である。例えば、本実施の形態においても、回転軸３０は、回転ファン３Ｂのファンボス１００Ｂに圧入固定されている。具体的には、回転軸３０の先端部３１が、ファンボス１００Ｂにおける貫通孔１１０の第１孔部１１１に圧入されている。第２孔部１１２の内面にはねじ溝が形成されている。したがって、電動機２の回転軸３０に圧入固定された回転ファン３Ｂを回転軸３０から取り外す場合は、実施の形態１と同様にして行うことができる。

　以上、本実施の形態におけるファンボス１００Ｂおよび電動送風機１Ｂによれば、実施の形態１と同様に、圧入により回転ファン３Ｂが回転軸３０に固定されている。これにより、回転ファン３Ｂを回転軸３０に取り付ける際に生じるアンバランス量をなくすことができる。したがって、回転振動が抑制することができ、低振動の電動送風機１Ｂを実現することができる。

　本実施の形態において、回転軸３０に圧入固定された回転ファン３Ｂであっても、回転ファン３Ｂおよび回転軸３０を損傷させることなく、回転軸３０から回転ファン３Ｂを簡単に取り外すことができる。

　本実施の形態では、第２孔部１１２に対応する部分のファンボス１００Ｂの外形が、貫通孔１１０の他方の端部から貫通孔１１０の一方の端部に向かって外径が漸次大きくなる形状となっている。具体的には、第２孔部１１２に対応する部分のファンボス１００Ｂの外形を実質的な円錐台形状として、ファンボス１００Ｂをスピンナー形状にしている。

　これにより、回転ファン３Ｂのインペラ２００の吸込口２１１から吸い込まれた空気が乱流を発生することなくスムーズに回転ファン３Ｂの内部に導かれる。この結果、空気の流れを改善することができる。したがって、電動送風機１Ｂの効率を向上させることができる。また、より一層低騒音の電動送風機１Ｂを実現することができる。

　図１１は、実施の形態３の変形例に係る電動送風機１Ｂに用いられる回転ファンの断面図である。図１１に示すように、ファンボス１００Ｂの第２孔部１１２の頂部に、第２孔部１１２の開口（ねじ挿入口）を覆うカバー１４０が取り付けられていてもよい。カバー１４０の外面は、ファンボス１００Ｂの外面と面一になっているとよい。このように、第２孔部１１２の開口をカバー１４０で覆うことによって、吸込口２１１から吸い込まれた空気の乱流をさらに低減することができる。よって、空気の流れを一層改善することができる。

　以上のように、ボスに相当する本実施の形態のファンボス１００Ｂにおいて、第２孔部１１２に対面するボスの外形は、貫通孔１１０の他方の端部から貫通孔１１０の一方の端部に向かって外径が漸次大きくなる。

　これにより、回転ファン３Ｂを回転軸３０に取り付ける際に生じるアンバランス量をなくすことができる。したがって、回転振動が抑制することができ、低振動の電動送風機１Ｂを実現することができる。

　また、第２孔部１１２の外形は、実質的な円錐台形状であることが好ましい。

　（実施の形態４）
　実施の形態４として、実施の形態１～３に係る電動送風機１または１Ａまたは１Ｂを用いた電気機器について説明する。なお、本実施の形態では、実施の形態１に係る電動送風機１を用いた電気機器について説明するが、実施の形態２または３に係る電動送風機１Ａまたは１Ｂを用いてもよい。

　電動送風機１を用いた電気掃除機について、図１２を用いて説明する。図１２は、実施の形態４に係る電気掃除機８の一例を示す模式図である。

　図１２に示すように、電気掃除機８は、電動送風機１と、電動送風機１（電動機２）を制御する制御部８ａとを備えている。電気掃除機８は、電動送風機１によってゴミまたは空気などを吸引して清掃する。制御部８ａは、電動送風機１（電動機２）を制御する。例えば、制御部８ａは、電動送風機１による吸引を停止したり開始したり吸引量を調整したりする。

　このように、本実施の形態における電気掃除機８は、実施の形態１における電動送風機１を用いているので、低騒音の電気掃除機を実現することができる。

　また、図１３に示すように、電動送風機１は、手を風で乾かすエアタオル９に用いられてもよい。図１３は、実施の形態４に係るエアタオル９の一例を示す模式図である。

　図１３に示すように、エアタオル９は、電動送風機１と、電動送風機１（電動機２）を制御する制御部９ａとを備えている。エアタオル９では、電動送風機１によって温風または冷風を送る。制御部９ａは、電動送風機１（電動機２）を制御する。例えば、制御部９ａは、電動送風機１による送風を停止したり、開始したり、送風量を調整したりする。

　このように、本実施の形態におけるエアタオル９は、実施の形態１における電動送風機１を用いているので、低騒音のエアタオルを実現することができる。

　（変形例）
　以上、本開示に係る電動機、電動送風機、電気掃除機およびエアタオル等について、実施の形態に基づいて説明した。しかし、本開示は、実施の形態に限定されるものではない。

　例えば、上記実施の形態１～３におけるファンボスおよび回転ファンが、ブラシ付き整流子電動機に用いられる場合について説明した。しかし、これに限るものではなく、巻線コイルおよび整流子を用いないブラシレス電動機または誘導電動機に用いられてもよい。

　また、実施の形態１～３におけるファンボスが、電動機の回転子の回転軸に取り付けられる場合について説明した。しかし、これに限らない。実施の形態１～３におけるファンボスは、プーリーまたはエンコーダの軸に取り付けられるものであってもよい。実施の形態１～３におけるファンボスは、軸に圧入されるものであれば、回転軸に限るものではない。

　また、実施の形態１～３における電動送風機は、電気掃除機またはエアタオルに適用する場合について説明した。しかし、これに限らず、自動車用機器に適用してもよいし、その他の家庭用機器または産業用機器に適用してもよい。

　その他、実施の形態に対して当業者が思い付く各種変形を施して得られる形態、または、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態における構成要素および機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。

　本開示の技術は、電動送風機が搭載された電気掃除機等の種々の電気機器に利用することができる。

　１、１Ａ、１Ｂ　電動送風機
　２　電動機
　３、３Ａ、３Ｂ　回転ファン
　４　エアガイド
　４ａ　デュフューザ翼
　５　ブラケット
　６　フレーム
　６ａ　排気口
　７　ファンケース
　７ａ　吸気口
　８　電気掃除機
　８ａ、９ａ　制御部
　９　エアタオル
　１０　回転子
　１１　コア
　１２　コイル
　２０　固定子
　３０　回転軸
　３１、４１０　先端部
　３１ａ　先端面
　４０　整流子
　５０　ブラシ
　６０　第１軸受け部
　７０　第２軸受け部
　１００、１００Ａ、１００Ｂ　ファンボス（ボス）
　１１０、１１０Ｘ、１１０Ａ、２２１、３１０　貫通孔
　１１１　第１孔部
　１１１ａ、１１２ａ　内側面
　１１１ｂ　底面
　１１２、１１２Ａ　第２孔部
　１２０　つば部
　１３０　円筒部
　１４０　カバー
　２００　インペラ
　２１０　第１側板
　２１１　吸込口
　２２０　第２側板
　２３０　ファン翼
　３００　当て板
　４００　雄ねじ

Claims

軸に取り付けられるボスであって、
前記軸の長手方向に沿って延在する貫通孔を有し、
前記貫通孔は、前記貫通孔の一方の端部から前記貫通孔内の所定の挿入位置まで前記軸が挿入されたときに、前記軸の先端部が圧入固定される第１孔部と、前記所定の挿入位置よりも前記貫通孔の他方の端部側の内面にねじ溝が形成された第２孔部とを有する、
ボス。
前記第１孔部の内径は、前記第２孔部の内径よりも大きい、
請求項１に記載のボス。
前記第１孔部の内径と前記第２孔部の内径とは同じである、
請求項１に記載のボス。
前記ねじ溝の形状は、規格化されたねじをねじ込むことができる形状である、
請求項１～３のいずれか１項に記載のボス。
軸に取り付けられるボスであって、
前記軸の長手方向に沿って延在する貫通孔を有し、
前記貫通孔は、前記貫通孔の一方の端部から前記貫通孔内の所定の位置まで前記軸が挿入されたときに、前記軸の先端部が圧入される第１孔部と、前記第１孔部よりも内径が小さい第２孔部とを有する、
ボス。
前記第２孔部の内面は、平滑面である、
請求項５に記載のボス。
前記第２孔部の内径は、転造ねじをねじ込むことができる寸法である、
請求項５または６に記載のボス。
前記第２孔部に対面する前記ボスの外形は、前記貫通孔の前記他方の端部から前記貫通孔の前記一方の端部に向かって外径が漸次大きくなる、
請求項１～７のいずれか１項に記載のボス。
前記第２孔部の外形は、実質的な円錐台形状である、請求項８に記載のボス。
請求項１～９のいずれか１項に記載のボスと、
前記ボスが固定されたインペラとを備える、
回転ファン。
請求項１０に記載の回転ファンと、
先端部が前記回転ファンの前記ボスに圧入固定された軸とを備える、
電動送風機。
請求項１１に記載の電動送風機と、
前記電動送風機を制御する制御部と、
を備える、
電気掃除機。
請求項１１に記載の電動送風機と、
前記電動送風機を制御する制御部と、
を備える、
エアタオル。