(57)【要約】【課題】従来と同様の部品構成において径小化と軽量化を実施し、小型、径小で軽量である電動送風機を実現することを目的とする。【解決手段】電動機３１のブラケット５２側に突出するシャフト６に設けられたインペラ３５と、中央に吸気口３８を有しインペラ３５を覆うためのケーシング３７とで構成される電動送風機１において、ブラケット５２は、インペラ３から排出される空気流を、ブラケット５２天面の外周近傍の開口部５２ａからブラケット５２の下方側に整流しながら電動機３１内部に導く通風路５９を備え、かつ、ブラケット５２の反インペラ側には、ハウジング５１の内側と界磁コア３外形の間に形成される空間に突出する複数の凸部５５を有し、ハウジング５１と凸部５５を締結することにより、ブラケット５２がハウジング５１へ固定されるように構成した。【選択図】図１
2010059811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに具備され界磁コアに界磁巻線が施されるステータと、シャフトに設けられた電機子コアに施される電機子巻線と前記電機子巻線が接続される略円筒形の整流子とで構成されロータと、前記ハウジングと共に前記ロータを回転自在に保持するブラケットと、前記ハウジングに固定され前記整流子に電力を供給するブラシとからなる電動機と、前記電動機のブラケット側に突出するシャフトに設けられたインペラと、中央に吸気口を有し前記インペラを覆うためのケーシングとで構成される電動送風機において、前記ブラケットは、前記インペラから排出される空気流を、前記ブラケット天面の外周近傍の開口部から前記ブラケット下方側に整流しながら電動機内部に導く通風路を備え、かつ、前記ブラケットの反インペラ側には、前記ハウジングの内側と界磁コア外形の間に形成される空間に突出する複数の凸部を有し、前記ハウジングと凸部を締結することにより、前記ブラケットが前記ハウジングへ固定される電動送風機。
【請求項２】
ブラケットは、外周近傍に設けた開口部と、前記開口部から凸部の内部を通り前記凸部の先端に設けた排出口に至る空気経路を備え、インペラから排出される空気流の一部を前記排出口から排出することを特徴とする請求項１記載の電動送風機。
【請求項３】
凸部は、電動機のブラシ近傍まで延設され、排出口から排出される空気流により、ブラシ、およびブラシ近傍が冷却されることを特徴とする請求項２記載の電動送風機。
【請求項４】
排出口は、空気流がシャフト方向に排出される方向に開口したことを特徴とする請求項２または３記載の電動送風機。
【請求項５】
塵埃を捕集する集塵室と、前記集塵室に連通するように接続される吸気部とを備え、上記請求項１から４のいずれか１項記載の電動送風機を内蔵した電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気掃除機に搭載される電動送風機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的な電気掃除機用電動送風機の構成について、図９を用いて説明する。
【０００３】
図９に示すように、電動機３１は、界磁コア３に界磁巻線４を施してなるステータ２と、シャフト６に具備される電機子コア７に電機子巻線８を施し、整流子９を同軸上に配置してシャフト６の両端に設けられた軸受１０によって回転自在に固定されたロータ５とから構成される。
【０００４】
ロータ５は軸受１０を介しハウジング１１とブラケット１２に、ステータ２はハウジング１１の内面に固定される。また、前記ハウジング１１には、一対のブラシホルダーユニット１５が、樹脂からなる保持器１３を介し固定される。
【０００５】
ブラシホルダーユニット１５は、真鍮など金属の平板をプレスで折り曲げられて中空に成形された外形が略直方体の筒体２３と、筒体２３の開口部の一方を閉塞する蓋体１６によって構成されるホルダー２０と、ホルダー２０内面を摺動する直方体のカーボンブラシ２６と、カーボンブラシ２６の反整流子の端面と前記蓋体１６とを電気的に接続する導電線１７と、筒体２３内の蓋体１６とカーボンブラシ２６の間に挿入されるコイルバネ１８によって構成される。コイルバネ１８の弾力によりカーボンブラシ２６は、整流子９側に常に付勢される。
【０００６】
ブラケット１２は、中央部に軸受１０を保持する保持部を備えるとともに、ブラケット１２外周部から、ブラケット１２天面からブラケット１２下方に通じる通風路３９が形成されている。ブラケット１２下方には、流れる空気流を整流する戻り流路を形成するリブ４０が複数設けられている。また、ブラケット１２の最外周付近で、ハウジング１１のフランジ部分に対向する部分には、ブラケット１２をハウジング１１に固定するためのビス４１が備えられ、ビス４１がブラケット１２を介しハウジング１１に締結されることで、ブラケット１２をハウジング１１に固定し電動機３１の筐体を形成している。
【０００７】
インペラ３５は、電動機３１のシャフト６端部のネジ部にナット５１を締め付け固定されている。ケーシング３７は、インペラ３５の吸気口３８に対応する位置に吸込口４６を備え、インペラ３５を覆うようにして電動機３１のハウジング１１、あるいはブラケット１２の外周部に固定され電動送風機１が構成される。
【０００８】
上記構成において、電動送風機１が通電され運転されると、カーボンブラシ２６から整流子９を通じ、電機子巻線８に通電される。界磁巻線４で生成される磁界と、電機子巻線８の作用によりロータ５は回転する。ロータ５が回転すると出力軸であるシャフト６に備えられたインペラ３５が回転し、ケーシング３７の吸込み口４６を介してインペラ３５の吸気口３８に空気が流入され、またインペラ３５外周から排出される。排出された高速な空気流は、ブラケット１２外周近傍の通風路３９を整流されながら通過し、ブラケット１２下方へ流れ込み、複数のリブ４０で形成される戻り流路を経由し、電動機３１内部へ流入し、界磁巻線４や電機子巻線８を冷却しながら電動送風機１から排出される（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３２４６０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このような従来の構成の電動送風機１では、ブラケット１２を固定する手段として、ハウジング１１のフランジ部１４の平面部分にブラケット１２の下面（底面）を当接させた上で、ビス４１などの締結手段を用いて、フランジ部１４に位置決めされながら固定するため、ビス４１でハウジング１１のフランジ部１４に固定するためにフランジ部１４にある程度の面積が必要となり、フランジ部１４の外径を確保する必要がある。また、フランジ部１４に対向するブラケット１２も同様に外径を確保する必要があり、また締結部分の強度を確保するため圧肉を要することとなる。したがって電動送風機１の径寸法を小型化（径小化）することと、軽量化を実施する妨げとなっていた。
【００１０】
近年、電気掃除機の使い勝って向上のため、小型・軽量である電気掃除機が求められるが、電動送風機の小型化（径小化）と軽量化が困難なため、電気掃除機自体の小型・軽量化が実現できなく、電気掃除機の小型化を図る妨げとなっていた。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決し、ブラケットをハウジングに固定する新たな方法を考案し、ブラケット、およびハウジング部の径小化を実現するとともに、ブラケットの軽量化を図り、電動送風機を小型径小・軽量化し、小型・軽量な電動送風機を安価に実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電動送風機は、ハウジングに具備され界磁コアに界磁巻線が施されるステータと、シャフトに設けられた電機子コアに施される電機子巻線と前記電機子巻線が接続される略円筒形の整流子とで構成されロータと、前記ハウジングと共に前記ロータを回転自在に保持するブラケットと、前記ハウジングに固定され前記整流子に電力を供給するブラシとからなる電動機と、前記電動機のブラケット側に突出するシャフトに設けられたインペラと、中央に吸気口を有し前記インペラを覆うためのケーシングとで構成される電動送風機において、前記ブラケットは、前記インペラから排出される空気流を、前記ブラケット天面の外周近傍の開口部から前記ブラケット下方側に整流しながら電動機内部に導く通風路を備え、かつ、前記ブラケットの反インペラ側には、前記ハウジングの内側と界磁コア外形の間に形成される空間に突出する複数の凸部を有し、前記ハウジングと凸部を締結することにより、前記ブラケットが前記ハウジングへ固定される構成を有し、ブラケットの径小化・軽量化およびハウジングの径小化できるので、小型、軽量な電動送風機を提供できるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電動送風機は、従来と部品の構成にて、安価に、小型・軽量な電動送風機を実現できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
第１の発明は、ハウジングに具備され界磁コアに界磁巻線が施されるステータと、シャフトに設けられた電機子コアに施される電機子巻線と前記電機子巻線が接続される略円筒形の整流子とで構成されロータと、前記ハウジングと共に前記ロータを回転自在に保持するブラケットと、前記ハウジングに固定され前記整流子に電力を供給するブラシとからなる電動機と、前記電動機のブラケット側に突出するシャフトに設けられたインペラと、中央に吸気口を有し前記インペラを覆うためのケーシングとで構成される電動送風機において、前記ブラケットは、前記インペラから排出される空気流を、前記ブラケット天面の外周近傍の開口部から前記ブラケット下方側に整流しながら電動機内部に導く通風路を備え、かつ、前記ブラケットの反インペラ側には、前記ハウジングの内側と界磁コア外形の間に形成される空間に突出する複数の凸部を有し、前記ハウジングと凸部を締結することにより、前記ブラケットが前記ハウジングへ固定される構成を有し、ブラケットの径小化・軽量化およびハウジングの径小化できるので電動送風機を小型、径小・軽量化できるので、小型、軽量な電動送風機を提供できるものである。
【００１５】
第２の発明は、特に、第１の発明において、ブラケットは、外周近傍に設けた開口部と、前記開口部から凸部の内部を通り前記凸部の先端に設けた排出口に至る空気経路を備え、インペラから排出される空気流の一部を前記排出口から排出することを特徴とするもので、ブラケットの径小化・軽量化およびハウジングの径小化でき電動送風機を小型、径小・軽量化できるとともに、空気流を効率よく電動機内部に導入することができるので、空気性能が向上し、小型、軽量で高性能な電動送風機を提供できるものである。
【００１６】
第３の発明は、特に、第２の発明において、凸部は、電動機のブラシ近傍まで延設され、排出口から排出される空気流により、ブラシ、およびブラシ近傍が冷却されることを特徴とするもので、ブラケットの径小化・軽量化およびハウジングの径小化でき電動送風機を小型、径小・軽量化できるとともに、空気流にてカーボンブラシを効率よく冷却し、信頼性を向上できるので、信頼性が高く、小型、軽量で高性能な電動送風機を提供できるものである。
【００１７】
第４の発明は、特に第２または３の発明において、排出口は、空気流がシャフト方向に排出される方向に開口したことを特徴とするもので、ブラケットの径小化・軽量化およびハウジングの径小化でき電動送風機を小型、径小・軽量化できるとともに、空気流にて整流子近傍を効率よく冷却し、信頼性を向上できるので、信頼性が高く、小型、軽量で高性能な電動送風機を提供できるものである。
【００１８】
第５の発明は、第１〜４のいずれか１つの発明の電動送風機を内蔵した電気掃除機であり、信頼性が高く、小型、軽量で高性能な電気掃除機を実現できるものである。
【００１９】
以下、本発明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、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２０】
（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態を、図１から図３を用いて説明する。なお従来例と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。
【００２１】
図１に示すように、電動送風機１の電動機３１は、界磁コア３に界磁巻線４を施してなるステータ２と、シャフト６に具備される電機子コア７に電機子巻線８を施し、整流子９を同軸上に配置してシャフト６の両端に設けられた軸受１０によって回転自在に固定されたロータ５とから構成される。
【００２２】
ロータ５は軸受１０を介しハウジング５１とブラケット５２に、ステータ２はハウジング５１の内面に固定される。また、前記ハウジング５１には、一対のブラシホルダーユニット１５が、樹脂からなる保持器１３を介し固定される。
【００２３】
ブラシホルダーユニット１５は、真鍮など金属の平板をプレスで折り曲げられて中空に成形された外形が略直方体の筒体２３と、筒体２３の開口部の一方を閉塞する蓋体１６によって構成されるホルダー２０と、ホルダー２０内面を摺動する直方体のカーボンブラシ２６と、カーボンブラシ２６の反整流子の端面と前記蓋体１６とを電気的に接続する導電線１７と、筒体２３内の蓋体１６とカーボンブラシ２６の間に挿入されるコイルバネ１８によって構成される。コイルバネ１８の弾力によりカーボンブラシ２６は、整流子９側に常に付勢される。
【００２４】
図２、および図３に示すように、ブラケット５２は、中央部に軸受１０を保持する保持部を備えるとともに、ブラケット５２外周部から、ブラケット５２天面からブラケット５２下方に通じる通風路５９が形成されている。ブラケット５２の外周には、従来のブラケット１２をハウジング１１のフランジ部１４に固定するために必要であったビス４１が無く、その分ブラケット５２の外径寸法は従来より小さく形成されている。ブラケット５２下方には、流れる空気流を整流する戻り流路を形成するリブ６０が複数設けられている。また、ブラケット５２下面には、電動機３１の内部まで突出する凸部５５が形成されている。凸部５５の外周側にはビス下穴５６が備えられている。凸部５５は、ハウジング５１の内径と界磁コア３の外形の間に形成される空間５７に、ハウジング５１内径にやや圧入気味に挿入され、ハウジング５１の内径と同心を保ちながら位置決めされて配され、ハウジング５１の外周からビス６１によって確実に、かつ強固に固定され、電動機３１の筐体を形成している。
【００２５】
インペラ３５は、電動機３１のシャフト６端部のネジ部にナット５１を締め付け固定されている。ケーシング３７は、インペラ３５の吸気口３８に対応する位置に吸込口４６を備え、インペラ３５を覆うようにして電動機３１のハウジング５１の外周部に固定され電動送風機１が構成される。
【００２６】
上記構成において、動作を説明する。
【００２７】
電動送風機１が通電され運転されると、カーボンブラシ２６から整流子９を通じ、電機子巻線８に通電される。界磁巻線４で生成される磁界と、電機子巻線８の作用によりロータ５は回転する。ロータ５が回転すると出力軸であるシャフト６に備えられたインペラ３５が回転し、ケーシング３７の吸込み口４６を介してインペラ３５の吸気口３８に空気が流入され、またインペラ３５外周から排出される。排出された高速な空気流は、ブラケット５２外周近傍の通風路５９を整流されながら通過し、ブラケット５２の外周近傍に設けた開口部５２ａから下方へ流れ込み、複数のリブ６０で形成される戻り流路を経由し、電動機３１内部へ流入し、界磁巻線４や電機子巻線８を冷却しながら電動送風機１から排出される。
【００２８】
電動機３１を構成するブラケット５２は、ハウジング５１の内径と同心を保ちながら、かつ強固にハウジングに固定される。ブラケット５２、およびハウジング５１の外径は従来より径小となる。
【００２９】
したがって、ブラケットの径小化・軽量化およびハウジングの径小化できるので、小型、軽量な電動送風機を提供できるものである。
【００３０】
（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態を、図４および図５を用いて説明する。なお従来例と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。
【００３１】
図５に示すように、ブラケット７２は、中央部に軸受１０を保持する保持部を備えるとともに、ブラケット７２外周部から、ブラケット７２天面からブラケット７２下方に通じる通風路５９が形成されている。ブラケット７２下方には、流れる空気流を整流する戻り流路を形成するリブ６０が複数設けられている。また、ブラケット７２下面には、電動機３１の内部まで突出する凸部７５が形成されている。凸部７５の外周側にはビス下穴５６が備えられている。凸部７５は、ハウジング５１の内径と界磁コア３の外形の間に形成される空間５７に、ハウジング５１内径にやや圧入気味に挿入され、ハウジング５１の内径と同心を保ちながら位置決めされて配され、ハウジング５１の外周からビス６１によって確実に、かつ強固に固定され、電動機３１の筐体を形成している。また、ブラケット７２の凸部７５の内部には、ブラケット７２外周近傍に設けた開口部７２ａに連通する通風路５９の一部から、凸部７５先端までつながる空気経路７６が形成されている。
【００３２】
上記構成によると、図４に示すように、電動送風機１が通電され運転されると、インペラ３５外周から排出される。排出された空気流は、ブラケット７２の外周近傍の開口部７２ａから流入し、通風路５９を整流されながら通過し、ブラケット７２の下方へ流れ込み、複数のリブ６０で形成される戻り流路を経由し、電動機３１内部へ流入し、界磁巻線４や電機子巻線８を冷却しながら電動送風機１から排出される。またインペラ３５から排出された空気流の一部は、ブラケット７２の通風路５９を介し、空気経路７６を通じ凸部７５先端に設けた排出口７５ａから電動機３１内部へ導かれる。したがって、インペラ３５から排出される空気流が効率よく電動機３１の内部に導かれるため、送風効率が向上し、空気性能が高い電動送風機を提供できるものである。
【００３３】
（実施の形態３）
本発明の第３の実施の形態を、図６および図７を用いて説明する。なお従来例と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。
【００３４】
図７に示すように、ブラケット８２は、中央部に軸受１０を保持する保持部を備えるとともに、ブラケット８２外周部近傍に設けた開口部８２ａから、ブラケット８２の下方に通じる通風路５９が形成されている。ブラケット８２下方には、流れる空気流を整流する戻り流路を形成するリブ６０が複数設けられている。また、ブラケット８２下面には、電動機３１の内部のブラシホルダーユニット１５近傍まで突出する凸部８５が形成されている。凸部８５の外周側にはビス下穴５６が備えられている。凸部８５は、ハウジング５１の内径と界磁コア３の外形の間に形成される空間５７に、ハウジング５１内径にやや圧入気味に挿入され、ハウジング５１の内径と同心を保ちながら位置決めされて配され、ハウジング５１の外周からビス６１によって確実に、かつ強固に固定され、電動機３１の筐体を形成している。また、ブラケット８２の凸部８５の内部には、通風路５９の一部から、凸部８５先端までつながる空気経路８６が形成されている。
【００３５】
上記構成によると、図６に示すように、電動送風機１が通電され運転されると、インペラ３５外周から排出される。排出された空気流は、ブラケット８２外周近傍に設けた開口部８２ａから流入し、通風路５９を整流されながら通過し、ブラケット８２下方へ流れ込み、複数のリブ６０で形成される戻り流路を経由し、電動機３１内部へ流入し、界磁巻線４や電機子巻線８を冷却しながら電動送風機１から排出される。また、インペラ３５から排出された空気流の一部は、ブラケット８２の通風路５９を介し、空気経路８６を通じ凸部８５先端に設けた排出口８５ａから、ブラシホルダーユニット１５近傍まで導かれる。      
【００３６】
空気経路８６を介して排出された空気流は、高温下にあるホルダー２０やカーボンブラシ２６を効率よく冷却し、したがって、カーボンブラシ２６の温度上昇を低減させるので信頼性が向上し、品質が向上した電動送風機を提供できるものである。
【００３７】
なお、空気経路８６を介して排出される空気流の排出方向については、図８に示すように、電動機３１の中心方向にする排出口８８を、空気経路８６に設けることで、冷却風はカーボンブラシ２６の冷却のみならず、整流子９の冷却も効率よく実施できるので、さらに信頼性が高い、品質の優れた電動送風機を提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上のように、本発明にかかる電動送風機においては、従来と同等の部品構成で、性能を小型・軽量ができ、また信頼性も向上するの、電気掃除機や、その他家庭用電化機器、産業機器等の用途にも幅広く適用できる有用なものである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す電動送風機の断面図
【図２】（ａ）同電動送風機のブラケットの平面図（ｂ）同ブラケットの側面図
【図３】本発明の第１の実施の形態を示す電動機の構造図
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す電動送風機の断面図
【図５】（ａ）同電動送風機のブラケットの平面図（ｂ）同ブラケットの側面図
【図６】本発明の第３の実施の形態を示す電動送風機の断面図
【図７】（ａ）同電動送風機のブラケットの平面図（ｂ）同ブラケットの側面図
【図８】同電動送風機の別の実施例を示す断面図
【図９】従来の電動送風機の断面図
【符号の説明】
【００４０】
１    電動送風機
２    ステータ
３    界磁コア
４    界磁巻線
５    ロータ
６    シャフト
７    電機子コア
８    電機子巻線
９    整流子
２６  カーボンブラシ（ブラシ）
３１  電動機
３５  インペラ
３７  ケーシング
３８  吸気口
５１  ハウジング
５２、７２、８２  ブラケット
５２ａ、７２ａ、８２ａ  開口部
５５、７５、８５  凸部
５７  空間
５９  通風路
６１  ビス
７５ａ、８５ａ、８８  排出口
７６、８６  空気経路
【図１】
2010059811.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010059811.tif 000008
【図７】
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【図８】
2010059811.tif 000010
【図９】
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