(57)【要約】【課題】空気抵抗及び乱流を低減した電動送風機及を提供する。【解決手段】電機子８を備え、電機子８は、回転軸１３と、回転軸１３に装着され、外周にスロット（図示せず）を形成する電機子鉄心９と、スロットに配設される電機子巻線１２と、電機子鉄心９の軸方向両端側に配されるとともに先端に溝２４ａを有する突起２４が配設された絶縁板７と、電機子巻線１２がスロットの両側から露出するコイルエンド１７と、上下２つのコイルエンド１７の少なくとも一方の外周部を覆う撚り糸１６を備えたもので、含浸処理の際に、電機子巻線１２が占有していない隙間（図示せず）を覆う撚り糸１６にもワニスが含浸され、上記隙間がワニスで覆われるので、空気抵抗となっていたコイルエンド１７の凹凸がなくなり、電機子８の回転を増すことが可能となり電動送風機の特性を向上させることができる。【選択図】図２
2014103826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側を開口した円筒状のモーターケースと、前記モーターケース内に収納される電機子及び界磁と、前記モーターケースの開口に配設されるエンドブラケットとで構成される電動機部と、前記エンドブラケットを貫通した前記電機子の回転軸に装着される遠心ファンと、前記遠心ファンの下流側に配設されるエアガイドと、前記遠心ファン及び前記エアガイドを覆うファンケースとで構成される送風機部とを備え、前記遠心ファンからの吐出気流を前記エアガイドを介して、前記エンドブラケット側から前記モーターケース内へ導き、前記電機子を冷却する電動送風機であって、前記電機子は、前記回転軸に装着され、外周にスロットを形成する電機子鉄心と、前記スロットに配設される電機子巻線と、前記電機子鉄心の軸方向両端側に配されるとともに先端に溝を有する突起が配設された絶縁板と、前記電機子巻線が前記スロットの両側から露出するコイルエンドと、上下２つの前記コイルエンドの少なくとも一方の外周部を覆う撚り糸を備えたことを特徴とする電動送風機。
【請求項２】
回転軸の遠心ファンと反対側に整流子を配し、前記整流子側に位置するコイルエンドに撚り糸を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電動送風機。
【請求項３】
遠心ファン側に位置するコイルエンドに撚り糸を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電動送風機。
【請求項４】
整流子側に位置するコイルエンドよりも遠心ファン側に位置するコイルエンドに撚り糸を多く巻きつけたことを特徴とする請求項１に記載の電動送風機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動送風機を有することを特徴とする電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気掃除機などの風力を利用する各種電気機器に用いられる電動送風機及び電気掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的な電動送風機として、図４〜６に示されるようなものがあった。
【０００３】
図４は、従来の電動送風機の電機子鉄心の上面図、図５は、同電動送風機の電機子の部分断面図、図６は、同電機子の上面図である。
【０００４】
図４〜６において、従来の電動送風機は、電動機部（図示せず）と送風機部（図示せず）とで構成されている。電動機部は、一端側を開口した円筒状のモーターケース（図示せず）と、該モーターケース内に収納される電機子８及び界磁（図示せず）と、モーターケースの開口に配設されるエンドブラケット（図示せず）とから構成され、モーターケースとエンドブラケットにより、電機子８の回転軸１３は軸受１９を介して軸支されている。
【０００５】
送風機部は、エンドブラケットを貫通した電機子８の回転軸１３に装着される遠心ファンと、該遠心ファン（図示せず）の下流側に配設されるエアガイド（図示せず）と、遠心ファン及びエアガイドを覆うファンケース（図示せず）とにより構成されている。
【０００６】
この構成により、遠心ファンからの吐出気流を、エアガイドを介してエンドブラケット側からモーターケース内へ導入し、電動機部の冷却風として利用することで、電機子８や界磁等を冷却するようになっている。
【０００７】
電機子８は、回転軸１３と電機子巻線１２とを絶縁する軸絶縁６と、スロット１１の内壁と電機子巻線１２とを絶縁するスロット絶縁体（図示せず）と、電機子鉄心９の端面と電機子巻線１２とを絶縁する絶縁板７と、整流子１４を備えている。また、外周に磁極片１０を形成すると共に磁極片１０間にスロット１１を形成する電機子鉄心９と、スロット１１に巻回される電機子巻線１２とで構成され、電機子鉄心９の端面側に電機子巻線１２がスロット１１から露出して積み重なるコイルエンド１７が形成されている。
【０００８】
電機子巻線１２は複数の磁極片１０を跨ぐようにスロット１１に分布巻きに巻回されるため、コイルエンド１７は、回転軸１３側になるに従って軸方向に膨出するように形成される。このコイルエンド１７の表面は、巻回された電機子巻線１２によって凹凸状に形成され、この凹凸により、電機子８を回転させた際に空気抵抗となり乱流が発生する。このコイルエンド１７の凹凸によって発生する空気抵抗が回転を阻害し、乱流が冷却風の流れを阻害し、電動送風機の特性を悪化させるという問題があった。
【０００９】
この問題を解決するために、電機子鉄心９のコイルエンド１７の表面を熱硬化性樹脂で覆うことで、コイルエンド１７の表面を平滑面にし、乱流の発生を防止して、風損を低減するように構成した電動送風機が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−３０３４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記特許文献１に記載された従来の電動送風機の構成では、電機子巻線１２を冷却するために、コイルエンド１７に電機子巻線１２の一部が露出するように熱硬化性樹脂が塗布されており、この熱硬化性樹脂は、コイルエンド１７の表面を平滑面に形成するために、電機子巻線１２による凹凸を埋めるように塗布される。コイルエンド１７の表面を平滑な半球状面とするためには、コイルエンド１７の凹凸の最も外側に突出する部分に合わせて熱硬化性樹脂を塗布する必要がある。しかしながら、コイルエンド１７の凹凸は、電機子巻線１２の巻回される状態により異なるため、熱硬化性樹脂もコイルエンド１７の凹凸に合わせて塗布を調整する必要があるため、熱硬化性樹脂の塗布工程が複雑で、困難となる課題があった。
【００１２】
電動送風機に使用される電機子８は、上述したように、電機子巻線１２が、電機子鉄心９の磁極片１０間に形成されるスロット１１に、順次複数の磁極片１０を跨ぐように分布巻きに巻回されている。そのため、コイルエンド１７には、磁極片１０の軸方向両端付近に磁極片１０の幅によって電機子巻線１２が巻回されず、電機子巻線１２が占有しない空間となる略三角形状の隙間１５が形成される。電機子８が回転するとき、この略三角形状の隙間１５に起因して回転を妨げる空気抵抗となる。また乱流が発生し、冷却風のスムーズな流れが阻害されることにより、電動送風機の特性を悪化させている。
【００１３】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、電機子巻線の冷却効率を維持しつつ、電機子に起因する空気抵抗及び乱流を簡単な構成で低減させることができる電動送風機及びその電動送風機を有する電気掃除機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記従来の課題を解決するために、本発明の電動送風機は、一端側を開口した円筒状のモーターケースと、前記モーターケース内に収納される電機子及び界磁と、前記モーターケースの開口に配設されるエンドブラケットとで構成される電動機部と、前記エンドブラケットを貫通した前記電機子の回転軸に装着される遠心ファンと、前記遠心ファンの下流側に配設されるエアガイドと、前記遠心ファン及び前記エアガイドを覆うファンケースとで構成される送風機部とを備え、前記遠心ファンからの吐出気流を前記エアガイドを介して、前記エンドブラケット側から前記モーターケース内へ導き、前記電機子を冷却する電動送風機であって、前記電機子は、前記回転軸に装着され、外周にスロットを形成する電機子鉄心と、前記スロットに配設される電機子巻線と、前記電機子鉄心の軸方向両端側に配されるとともに先端に溝を有する突起が配設された絶縁板と、前記電機子巻線が前記スロットの両側から露出するコイルエンドと、上下２つの前記コイルエンドの少なくとも一方の外周部を覆う撚り糸を備えたもので、含浸処理の際に、電機子巻線が占有していない隙間を覆う撚り糸にもワニスが含浸されるので、上記隙間がワニスで覆われ、空気抵抗となっていたコイルエンドの凹凸がなくなり、電機子の回転を増すことが可能となり電動送風機の特性を向上させることができる。
【００１５】
また、本発明に係る電気掃除機は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動送風機を有するもので、電機子部分での空気の乱流や空気抵抗の少ない電動送風機を電気掃除機に用いることで、吸引性能にすぐれた電気掃除機を提供することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の電動送風機は、コイルエンドに起因する空気抵抗を低減するとともに、電機子巻線を固定するワニスを多く保持できることにより、電機子巻線をより強固に固定することで不良を低減することができる等の効果を有する。
【００１７】
また、コイルエンドにおける乱流を低減することができる効果を有する。  以上の効果
により高い特性の電動送風機を備えることで、吸引力を向上させた電気掃除機を提供することができる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１における電動送風機の部分断面図
【図２】同電動送風機の電機子の部分断面図
【図３】同電機子の上面図
【図４】従来の電動送風機の電機子鉄心の上面図
【図５】同電動送風機の電機子の部分断面図
【図６】同電機子の上面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
第１の発明は、一端側を開口した円筒状のモーターケースと、前記モーターケース内に収納される電機子及び界磁と、前記モーターケースの開口に配設されるエンドブラケットとで構成される電動機部と、前記エンドブラケットを貫通した前記電機子の回転軸に装着される遠心ファンと、前記遠心ファンの下流側に配設されるエアガイドと、前記遠心ファン及び前記エアガイドを覆うファンケースとで構成される送風機部とを備え、前記遠心ファンからの吐出気流を前記エアガイドを介して、前記エンドブラケット側から前記モーターケース内へ導き、前記電機子を冷却する電動送風機であって、前記電機子は、前記回転軸に装着され、外周にスロットを形成する電機子鉄心と、前記スロットに配設される電機子巻線と、前記電機子鉄心の軸方向両端側に配されるとともに先端に溝を有する突起が配設された絶縁板と、前記電機子巻線が前記スロットの両側から露出するコイルエンドと、上下２つの前記コイルエンドの少なくとも一方の外周部を覆う撚り糸を備えたもので、含浸処理の際に、電機子巻線が占有していない隙間を覆う撚り糸にもワニスが含浸されるので、上記隙間がワニスで覆われ、空気抵抗となっていたコイルエンドの凹凸がなくなり、電機子の回転を増すことが可能となり電動送風機の特性を向上させることができる。
【００２０】
第２の発明は、特に、第１の発明の回転軸の遠心ファンと反対側に整流子を配し、前記整流子側に位置するコイルエンドに撚り糸を備えたもので、整流子側のコイルエンドでの空気の抵抗、乱流を低減することができる。
【００２１】
第３の発明は、特に、第１の発明の遠心ファン側に位置するコイルエンドに撚り糸を備えたもので、遠心ファン側のコイルエンドは、空気の流れの影響を受けやすいので、空気の抵抗、乱流をより一層低減することができる。
【００２２】
第４の発明は、特に、第１の発明の整流子側に位置するコイルエンドよりも遠心ファン側に位置するコイルエンドに撚り糸を多く巻きつけたもので、上下のコイルエンドに撚り糸を備え、さらに遠心ファン側のコイルエンドに撚り糸を多く巻きつけることで、空気の抵抗、乱流をより一層低減することができる。
【００２３】
第５の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動送風機を有するもので、電機子部分での空気の乱流や空気抵抗の少ない電動送風機を電気掃除機に用いることで、吸引性能にすぐれた電気掃除機を提供することができる。
【００２４】
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。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電動送風機の部分断面図、図２は、同電動送風機の電機子の部分断面図、図３は、同電機子の上面図である。なお、上記従来の電動送風
機と同一部分には同一符合を付してその説明を省略する。
【００２６】
尚、方向の定義として、以下、図１における紙面上の上方向を上面、下方向を下面、左右方向を側面とする。
【００２７】
図１〜３において、本実施の形態における電動送風機１は、上面開口２ａを有する略円筒形状のモーターケース２を備え、その上面開口２ａの周縁にフランジ３が形成されている。  エンドブラケット４は、モーターケース２の上面開口２ａを跨ぐように配設されると共に、フランジ３に固定される。
【００２８】
エンドブラケット４を貫通した電機子８の回転軸１３に装着される遠心ファン２６と、前記遠心ファン２６の下流側に配設されるエアガイド２７と、遠心ファン２６及びエアガイド２７を覆うファンケース５とで送風機部４０が構成されている。
【００２９】
モーターケース２内には界磁２０が圧入嵌合され、その界磁２０で囲まれる空間内に電機子８が配設され、電機子８の回転軸１３がモーターケース２の下面とエンドブラケット４に軸受１９を介して回転自在に保持されている。
【００３０】
電機子８は、回転軸１３と、回転軸１３に圧入嵌合される電機子鉄心９と、電機子鉄心９に巻回される電機子巻線１２と、整流子１４とを有している。電機子鉄心９は、外周に向かって磁極片１０を突出形成すると共に、磁極片１０間にスロット１１が形成されており、スロット１１に電機子巻線１２が分布巻きに巻回され、電機子８と、界磁２０と、エンドブラケット４と、モーターケース２とで、電動機部３０が構成されている。
【００３１】
電機子巻線１２は、図３に例示されるように、複数の磁極片１０を跨ぐようにスロット１１に分布巻きに巻回されることにより、電機子鉄心９の端面にコイルエンド１７が形成される。コイルエンド１７は、電機子巻線１２が分布巻きに巻回されるため、スロット１１から露出した電機子巻線１２が電機子鉄心９の回転軸１３側になるに従って軸方向に突出するように膨出する略半球形状に形成される。コイルエンド１７の外周部には、図２に示すように、各磁極片１０の軸方向両端付近に、磁極片１０の幅によって電機子巻線１２が占有しない空間となる略三角形状の隙間１５が形成される。
【００３２】
図２において、絶縁板７上には突起２４が設けられ、その突起２４の先端に溝２４ａが設けられており、その先端に耐熱性がある撚り糸１６を通し磁極片１０を少なくとも一つ飛ばし以上で絶縁板７上の突起２４を渡らせ、電機子巻線１２が占有しない空間となる略三角形状の隙間１５を覆う網目状の格子が形成される。
【００３３】
また、完成した電動送風機１を運転すると電機子８が回転するが、電機子８には遠心力が掛かる。遠心力により電機子巻線１２が動くのを防ぐため電機子巻線１２を巻回した後、ワニス等の粘性の低い絶縁性熱硬化性樹脂を塗布する。この時、電機子巻線１２が占有しない空間となる略三角形状の隙間１５を覆う網目状の格子を形成する撚り糸１６にもワニスが含浸されることにより、隙間１５がワニスによって閉塞されるため、空気抵抗となっていたコイルエンド１７の凹凸がなくなり、電機子８の回転を増すことが可能となり電動送風機１の特性を向上させることができる。
【００３４】
また、整流子１４側のコイルエンド１７においては隙間１５を覆う撚り糸１６の効果が得られるほかに、ワニス含浸時に従来よりも多くのワニスを撚り糸１６が保持するため、整流子１４の子片１４ａ間にワニスが入り込んで固着し、カーボンブラシ２５と整流子１４との接触不良の発生を減少させることができる。
【００３５】
また、本実施の形態においては、撚り糸１６は電機子鉄心９の両側に装着するように構成されているが、空気の流れの影響を受けやすい遠心ファン２６側の撚り糸１６を整流子１４側よりも多く巻き付ける構成にしても良いし、撚り糸１６を遠心ファン２６側のみの構成としても良い。
【００３６】
また、本実施の形態においては、撚り糸１６は電機子鉄心９の両側に装着するように構成されているが、撚り糸１６を電機子鉄心９の遠心ファン２６側、若しくは整流子１４側のどちらか一方に装着するように構成しても良い。
【００３７】
また、本実施の形態における電動送風機１を電気掃除機に採用することにより、電気掃除機の吸込仕事率を向上させることができる等の効果を有する。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明に係る電動送風機は、電機子巻線の冷却効率を維持しつつ、電機子に起因する空気抵抗及び乱流を簡単な構成で低減させることができるので、それを電気掃除機に搭載することで吸引性能にすぐれた電気掃除機を提供することができるもので、家庭用、店舗用、業務用を問わず各種電気掃除機に適用できる。
【符号の説明】
【００３９】
１  電動送風機
２  モーターケース
３  フランジ
４  エンドブラケット
５  ファンケース
７  絶縁板
８  電機子
９  電機子鉄心
１０  磁極片
１１  スロット
１２  電機子巻線
１３  回転軸
１４  整流子
１５  隙間
１６  撚り糸
１７  コイルエンド
１９  軸受
２０  界磁
２４  突起
２４ａ  溝
２６  遠心ファン
２７  エアガイド
３０  電動機部
４０  送風機部
【図１】
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【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】
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