(57)【要約】本電動送風機は、回転軸の一端にネジ部を有する電動機と、ネジ部と締結する締結ナットと、ネジ部と締結ナットとの締結によって回転軸に保持された遠心ファンとを備える。遠心ファンは、インデューサを有し、インデューサは、その中心に貫通孔を有している。この貫通孔には、反電動機側の内径が電動機側の内径より大きい段差部が途中に設けられている。締結ナットの外径は、インデューサの反電動機側の貫通孔の内径より小さく、電動機側の貫通孔の内径より大きい。そして、締結ナットが前記段差部を軸方向に加圧するように、ネジ部と締結ナットとが締結される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の一端にネジ部を有する電動機と、
前記ネジ部と締結する締結ナットと、
気流を整流するためのインデューサを有し、前記ネジ部と前記締結ナットとの締結によって前記回転軸に保持された遠心ファンと、を備えた電動送風機であって、
前記インデューサは、その中心に、反電動機側の内径が電動機側の内径より大きい段差部を途中に設けた貫通孔を有し、
前記締結ナットの外径は、前記インデューサの反電動機側の貫通孔の内径よりも小さく、電動機側の貫通孔の内径よりも大きく、
前記締結ナットが前記段差部を前記回転軸の軸方向に加圧するように、前記ネジ部と前記締結ナットとが締結されていることを特徴とする電動送風機。
【請求項２】
前記締結ナットの全体が、前記貫通孔の内部に収納されている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】
前記締結ナットの少なくとも一方の端部に、ネジ締め用の溝または穴を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の電動送風機。
【請求項４】
前記締結ナットは、アルミニウムまたはアルミニウム合金であることを特徴とする請求項１または２に記載の電動送風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機の動力により遠心ファンを回転させて風を送る電動送風機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気掃除機などに搭載される電動送風機のファンには、高い吸引圧力を得ることができる遠心ファンが採用されている。また、従来、電動機を遠心ファンに取り付ける技術が提案されている。このような従来の技術の一例として遠心ファンの外周には、通風路を形成するエアガイドが設けられ、遠心ファンとエアガイドとがファンケースで覆われているものがある。この電動送風機は、遠心ファンを固定するための締結ナットを有するとともに、電動機の回転軸の先端部にはネジ部が設けられている。このネジ部に締結ナットを締め付けて、遠心ファンが回転軸に固定されている。遠心ファンは、電動機により高速で回転することで、風量と圧力を発生させる。高い吸込圧力を得るため、遠心ファンの吸込側中央には３次元形状の翼を有するインデューサを備える。遠心ファンの送風性能の向上を目的として、締結ナットの形状がいろいろと工夫されている（例えば、特許文献１、２参照）。【０００３】
例えば、特許文献１では、遠心ファンを固定するため、前面シュラウドの最前端部である吸い込み口の開口位置よりも反電動機側に突出した位置にて、締結ナットを回転軸の先端部のネジ部に締め付けるような構成が提案されている。【０００４】
また、特許文献２では、遠心ファンを固定するため、ファン部の回転軸端部にネジ部を設けており、頭部からモータ部側に向けての曲面で構成した締結ナットを、このネジ部に締結するような構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３４９９３号公報
【特許文献２】特開２０１４−３４９３４号公報
【発明の概要】
【０００６】
本発明の電動送風機は、回転軸の一端にネジ部を有する電動機と、ネジ部と締結する締結ナットと、ネジ部と締結ナットとの締結によって回転軸に保持された遠心ファンとを備える。また、遠心ファンは、インデューサを有している。さらに、インデューサは、その中心に貫通孔を有している。この貫通孔には、反電動機側の内径が電動機側の内径より大きい段差部が途中に設けられている。締結ナットの外径は、インデューサの反電動機側の貫通孔の内径より小さく、電動機側の貫通孔の内径より大きい。そして、締結ナットが段差部を回転軸の軸方向に加圧するように、ネジ部と締結ナットとが締結される。
【０００７】
この構成により、締結ナットはインデューサの反電動機側に突出することなく、インデューサの貫通孔内に埋没するような収納構成とすることができる。このため、締結ナットの重心や遠心ファンの重心を、従来に比べて、さらに回転体の重心に近づけることができる。そして、これによって、締結ナットや遠心ファンの偏心によるアンバランスがさらに増加するように作用することを抑制することができる。したがって、インデューサを設けることによる送風機効率の向上と電動機の振動を抑制することとを両立させた電動送風機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態における電動送風機の半断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態における電動送風機の分解図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態における電動送風機の遠心ファンの構成図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態における電動送風機の遠心ファンと回転軸との接続部分の詳細を示す構成図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態における電動送風機の回転軸のネジ部と、このネジ部と組み合すための締結ナットとの一例を示す外観図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態における電動送風機の回転体の重心Ｇ０から遠心ファンの重心Ｇ１までの寸法Ｌ１、および回転体の重心Ｇ０から締結ナットの重心Ｇ２までの寸法Ｌ２を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施の形態における電動送風機は、後述する構成により、回転体の重心から遠心ファンの重心が離れるに従って、締結ナットや遠心ファンの偏心によるアンバランスが増加するように作用することを抑制しており、これによって、電動機の振動を抑制することができる。
【００１０】
つまり、近年の家電の低騒音化への要求に応えるために、電動送風機には、振動を抑制することが求められている。これに対して、上述のような従来の電動送風機の構成では、次のような改善すべき点があった。
【００１１】
通常、電動送風機では、組立作業性の重視および遠心ファンの変形防止を目的として、回転軸と遠心ファンの内径との間には、それらの組み合わせを容易とするために、微小隙間を設けている。このため、回転軸の軸心と遠心ファンの中心との間において、径方向（ラジアル方向）にずれが生じることになる。
【００１２】
その結果、遠心ファンを含む回転体の重心が回転軸の軸心から径方向にずれるという偏心が生じて、アンバランスと呼ばれる回転体の質量分布が不揃いとなる不釣合いが生じる。さらに、回転軸のねじや締結ナットのねじの偏心等によっても、締結後にこのような径方向のずれである偏心が生じて、アンバランスが生じる。そして、遠心ファンの重量と偏心量との積で表せるようなアンバランス量により、回転時において遠心力が生じ、この遠心力が振動を引き起こす一因となる。
【００１３】
さらに、回転軸が延伸する軸方向（スラスト方向）において、回転体の重心から遠心ファンの重心が離れるほど、上述のアンバランス量を増幅するように作用する。すなわち、回転時においては、上述の偏心に基づき、遠心ファンは、回転軸の軸心中心の微小な円軌跡を描きながら振れ回るように運動する。そして、回転体と遠心ファンとの重心が軸方向に離れるに従って、この運動が増幅されるように作用して、遠心ファンが首振りするようなすりこぎ運動となりやすい。つまり、遠心ファンが円錐形の底面の円軌跡を描くように、遠心ファンを先端に持つ回転軸が円錐形を描いて回転するため、遠心ファンの重心が回転体の重心から軸方向に離れるに従って、この遠心ファンが回転時に描く円軌跡の径も大きくなる。特に、回転軸を２箇所の玉軸受で支持する両持支持構造の場合では、このようなすりこぎ運動は生じにくいものの、玉軸受には内輪、外輪とボールとの間には遊びとなる隙間があるため、両持支持構造であっても、上述のようなすりこぎ運動を完全には抑制できない。
【００１４】
例えば、上記従来の構成での締結ナットでも遠心ファンの軸方向における重心に影響し、その締結ナットを含む遠心ファンの重心が回転体の重心から離れることになる。つまり、締結ナットであっても、その取り付け位置によっては、偏心によるアンバランス量に大きく影響し、電動機の振動が大きくなるおそれがある。
【００１５】
そこで、本実施の形態では、インデューサの貫通孔内に締結ナットを収納するような簡単な構成とし、締結ナットを含む遠心ファンの軸方向における重心を、上記従来の構成よりも、回転体の重心に近づけている。これにより、本実施の形態では、送風機効率を維持しつつ、上述のようなアンバランス量の増加を抑制し、このようなアンバランスに基づく振動の低減を図った電動送風機を提供できる。
【００１６】
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、本実施の形態では、電気掃除機に具備された電動送風機の一例を挙げて説明する。
【００１７】
（実施の形態）
図１は、本実施の形態における電動送風機の半断面図、図２は、同電動送風機の分解斜視図である。
【００１８】
図１および図２に示すように、電動送風機１０は、一方が閉塞しその反対方向が開口した円筒状のフレーム１１内部に設けられた電動機２０を備えている。
【００１９】
電動機２０は、整流子電動機であり、主に界磁２２と電機子２３とから構成されている。界磁２２は、界磁鉄心とこの界磁鉄心の突極に巻回される界磁巻線とを含み、その界磁鉄心がフレーム１１の内側で保持されている。また、電機子２３は、電機子鉄心２３ａと電機子巻線２３ｗと整流子２３ｃと回転軸２４とを含み構成されている。電機子２３の電機子鉄心２３ａには、電機子巻線２３ｗが巻回されている。その電機子巻線２３ｗの一部が、電機子鉄心２３ａから引き出されて、整流子２３ｃに接続される。また、電機子鉄心２３ａおよび整流子２３ｃは円筒状を成し、電機子鉄心２３ａおよび整流子２３ｃの中心を貫通するように回転軸２４が結合されている。そして、この回転軸２４の両端側がそれぞれ軸受２５によって回転自在に支承される。図１では、回転軸２４が、フレーム１１の開口側に配置された軸受２５である開口側の軸受２５ｏと、フレーム１１の閉塞側に配置された軸受２５である閉塞側の軸受２５ｃとで支承される例を挙げている。これによって、電機子２３が、界磁２２と所定の隙間を介しながら、回転軸２４を中心に回転自在に保持される。さらに、電機子２３の整流子２３ｃには、一対のブラシ保持器２７内に保持された一対のブラシが当接している。
【００２０】
以上のように構成された電動機２０において、一対のブラシに電圧を加えることで、整流子２３ｃを介して電機子巻線２３ｗに電流が流れて、界磁２２による磁界と作用して、電機子２３が回転する。
【００２１】
また、電動送風機１０は、電動機２０の回転動作によって送風するため、図２に示すように、電動機２０を配置した側から回転軸２４が延伸する方向（以下、軸方向と呼ぶ）へ順に、さらに、エアガイド１３、遠心ファン１４、およびファンケース１６を備えている。そして、電動機２０に遠心ファン１４を取り付けるため、さらに、電動機２０と遠心ファン１４との間に挿入される第１のワッシャ３３と第２のワッシャ３４とを有するとともに、電動機２０の回転軸２４に締結される締結ナット１５を有している。
【００２２】
まず、図１に示すように、エアガイド１３の電動機２０側には、フレーム１１の開口を塞ぐように構成されたブラケット３１が装着されている。このブラケット３１の外周側は、フレーム１１の開口の外周に取り付けられている。また、ブラケット３１の内周側では、開口側の軸受２５ｏの外輪が固定されている。そして、その開口側の軸受２５ｏの内輪に固定された回転軸２４が、出力軸として、さらにブラケット３１およびエアガイド１３の中心を通り、ファンケース１６内に進入するように軸方向に突出している。このように突出した回転軸２４の先端部に、遠心ファン１４が取り付けられている。詳細については以下で説明するが、本実施の形態では、その回転軸２４の出力軸の先端にネジ山を形成したネジ部２４ｓを設けており、このネジ部２４ｓと締結ナット１５とにより遠心ファン１４が固定される。また、遠心ファン１４の中央に３次元形状の翼を有するインデューサ４１が設けられている。また、図２に示すように、軸方向において、遠心ファン１４と電動機２０とによりエアガイド１３を挟むように、それぞれが配置されている。また、回転軸２４を中心とした径方向において、遠心ファン１４の外周には、通風路を形成するように、エアガイド１３の複数のディフューザ翼１３ｂが配置される。この複数のディフューザ翼１３ｂによって、回転する遠心ファン１４から吐き出された空気を整流している。そして、フレーム１１の開口側には、遠心ファン１４およびエアガイド１３を覆うように、中央部に吸気口１６ａを有したファンケース１６が配置されている。このように、遠心ファン１４はファンケース１６で覆われ、遠心ファン１４の外周側にはエアガイド１３のディフューザ翼１３ｂが設けられている。
【００２３】
図３は、本発明の実施の形態における遠心ファン１４の構成図である。次に、図３を参照しながら、本実施の形態における遠心ファン１４の詳細な構成について説明する。
【００２４】
図３に示すように、遠心ファン１４は、樹脂製のインデューサ４１と、薄板からなる後面シュラウド４２と、前面シュラウド４３と、複数枚のブレード４４とから構成されている。ここで、ブレード４４それぞれが後面シュラウド４２と前面シュラウド４３とにより挟持されるように、前面シュラウド４３と後面シュラウド４２とが間隔を置いて配置される。また、ブレード４４は、後面シュラウド４２および前面シュラウド４３に、かしめ加工により取り付けられている。そして、前面シュラウド４３の中央に設けた吸気口４３ａに対向するように、インデューサ４１が、後面シュラウド４２と前面シュラウド４３との間に設けられている。この構成により、吸気口４３ａから吸気された吸気気流がインデューサ４１によって整流される。
【００２５】
また、インデューサ４１は、円筒部４６と、ハブ部４７と、翼部４８とから構成され、合成樹脂による樹脂成型によって形成されている。円筒部４６は、インデューサ４１の中央部で円筒形状を成すとともに、軸方向に貫通する貫通孔４６ｔを有している。ハブ部４７は、円筒部４６の周囲に配置され、略円錐状の形状を成している。そして、そのハブ部４７上に、翼部４８が形成されている。また、この翼部４８は、吸気口４３ａからブレード４４側へ流れる空気を整流するため、３次元的曲面を持った形状を成している。
【００２６】
以上のような電動送風機１０の構成において、電動機２０の回転軸２４が回転し、図３に示すような構成の遠心ファン１４が回転すると、遠心ファン１４の空気入口である吸気口４３ａから空気が吸込まれる。吸込まれた空気は、インデューサ４１で加圧されて、遠心ファン１４の外径側に向かって流れる。そして、加圧された空気は、その後、遠心ファン１４の外周に配置されたエアガイド１３のディフューザ翼１３ｂを経て電動機２０側に流入する。
【００２７】
図４は、本発明の実施の形態における電動送風機１０の遠心ファン１４と回転軸２４との接続部分の詳細を示す構成図である。次に、遠心ファン１４を保持固定する構成について、図４を用いて詳細に説明する。なお、図４では、煩雑さを避けるため、要部の断面のみハッチングを施している。また、円ＡＡ内の要部については、大円ＡＡ’に拡大して示している。
【００２８】
図４に示すように、インデューサ４１の中心には、回転軸２４の一端が貫通するような貫通孔４６ｔが設けられている。すなわち、貫通孔４６ｔは、円筒部４６における電動機側から反電動機側まで、回転軸２４の出力軸が挿入可能に貫通した孔である。さらに、この貫通孔４６ｔの途中には、段差部４６ｓを設けている。ここで、本実施の形態では、その貫通孔４６ｔの電動機側には、金属製の筒体４９を合成樹脂のインデューサ４１と一体成型している。そして、本実施の形態では、図４に示すように、この筒体４９の一方の環状面を段差部４６ｓとしている。また、このような段差部４６ｓによって、反電動機側の貫通孔４６ｔの内径ｄ１が、電動機側の貫通孔４６ｔの内径ｄ２よりも大きくなるように、円筒部４６内の貫通孔４６ｔを構成している。そして、本実施の形態では、この段差部４６ｓを利用して、締結ナット１５で遠心ファン１４を回転軸２４に固定している。
【００２９】
なお、筒体４９は必ずしも必要ではないが、本実施の形態ではクリープ防止のために設けている。つまり、合成樹脂である円筒部４６で回転軸２４と密着させるような構成の場合、合成樹脂では、回転軸２４への固定強度が不十分となりやすい。このため、回転軸２４にラジアル方向の力が発生するとともに樹脂部に変形が生じ、この変形箇所で回転軸２４が滑るという滑り現象であるクリープが発生しやすくなる。そこで、本実施の形態では、金属製の筒体４９により強度を確保することで、クリープの発生を抑制している。また、合成樹脂である円筒部４６で十分な強度が得られる場合には、インデューサ４１を形成する合成樹脂で段差部４６ｓも形成してもよい。
【００３０】
また、遠心ファン１４の後面シュラウド４２は、円板状の薄板から成り、後面シュラウド４２の中央には、回転軸２４との間で微小隙間が生じる寸法の後面シュラウド貫通孔４２ａを有している。このように、回転軸２４と円筒部４６内側の貫通孔４６ｔとの径方向の間においては、微小隙間が生じるように構成している。これにより、本実施の形態では、回転軸２４に容易に円筒部４６を装着可能として組立作業性を高めるとともに、遠心ファン１４の変形防止も図っている。
【００３１】
さらに、貫通孔４６ｔ内に軸方向において、金属製の筒体４９の一方の環状面が締結ナット１５と密着するとともに、後面シュラウド４２は、後面シュラウド貫通孔４２ａの外周側の内環状部４２ｂにおいて、筒体４９の他方の環状面と密着する構成としている。
【００３２】
また、図５は、本発明の実施の形態における回転軸２４のネジ部２４ｓと、このネジ部２４ｓと組み合すための締結ナット１５との一例を示す外観図である。本実施の形態では、インデューサ４１中心での貫通孔４６ｔ内において、図５に示すような形状の回転軸２４のネジ部２４ｓに締結ナット１５を締結することで、回転軸２４に遠心ファン１４を固定している。図５に示すように、回転軸２４は、出力軸側先端のネジ部２４ｓにおいて、雄ネジ２４ａが形成されている。また、締結ナット１５は、外観が円筒形状を成すとともに、中央の開口部には、ネジ部２４ｓの雄ネジ２４ａと組み合せ可能な雌ネジ１５ａが形成されている。
【００３３】
さらに、この締結ナット１５の外径ｄ３は、貫通孔４６ｔの内径ｄ１より小さく、かつ電動機側の貫通孔４６ｔの内径ｄ２より大きくしている。本実施の形態では、これによって、インデューサ４１の反電動機側の貫通孔４６ｔから締結ナット１５を貫通孔４６ｔ内に挿入可能としている。
【００３４】
また、締結ナット１５の少なくとも一方の端部である環状面には、ネジ締め用として、十字形や６角などの溝または穴を設け、反電動機側からネジ締めが可能となっている。図５では、締結ナット１５の一方の環状面に十字形の溝１５ｂを形成した一例を示している。さらに、本実施の形態では、締結ナット１５の溝を形成した環状面までが貫通孔４６ｔ内部に位置するような締結ナット１５の高さｈ３としている。すなわち、本実施の形態の電動送風機１０は、インデューサ４１の貫通孔４６ｔ内において回転軸２４のネジ部２４ｓに締結ナット１５を締結したとき、締結ナット１５の全体が貫通孔４６ｔの内部に埋没されるようなナット収納の構成である。
【００３５】
以上のように、電動送風機１０は、回転軸２４と、貫通孔４６ｔを中央に有したインデューサ４１を含む遠心ファン１４と、締結ナット１５とを備えている。これら部材を次のように組み合すことで、回転軸２４に遠心ファン１４が保持固定される。
【００３６】
すなわち、図４に示すように、まず、開口側の軸受２５ｏの内輪２５ｏｉに固定された回転軸２４の出力軸に対して、第１のワッシャ３３と第２のワッシャ３４とを取り付ける。さらに、両ワッシャ３３、３４を軸方向に挟むようにして、インデューサ４１の貫通孔４６ｔの小さい内径ｄ２側から、その回転軸２４の出力軸を挿入する。次に、締結ナット１５の溝１５ｂが挿入側となるように、その貫通孔４６ｔの大きい内径ｄ１側から、締結ナット１５を挿入する。そして、プラスドライバ等の先端を溝１５ｂに挿入して締結ナット１５を回転させることで、回転軸２４のネジ部２４ｓに締結ナット１５を締結する。これにより、軸受２５ｏの内輪２５ｏｉと締結ナット１５とで、軸方向に、筒体４９、後面シュラウド４２の内環状部４２ｂ、第１のワッシャ３３、および第２のワッシャ３４を挟むようにして、回転軸２４に遠心ファン１４が保持固定される。このように、本実施の形態では、締結ナット１５が筒体４９を含む段差部４６ｓを軸方向に加圧するように、締結ナット１５がネジ部２４ｓに締結されることで、遠心ファン１４は固定される。なお、締結ナット１５は、材質をアルミニウムまたはアルミニウム合金としている。
【００３７】
図６は、本発明の実施の形態における電動送風機１０の回転体の重心Ｇ０から遠心ファン１４の重心Ｇ１までの寸法Ｌ１、および回転体の重心Ｇ０から締結ナット１５の重心Ｇ２までの寸法Ｌ２を示す図である。ここで、回転体は、電機子２３や遠心ファン１４を含む回転軸２４を中心に回転する組立て部材であり、電機子鉄心２３ａや電機子巻線２３ｗによって重量のある電機子２３の中心付近が重心Ｇ０となる。
【００３８】
以上説明したような本実施の形態の構成とすると、遠心ファンの吸気口位置よりも反電動機側に突出した位置にてナットで締結するような従来の構成に比べて、インデューサ４１の貫通孔４６ｔ内での金属製の筒体４９の長さを短くできる。このため、まず、第１に、筒体４９について、短くなった長さ分だけ、筒体４９の重量を軽減できる。さらに、これによって、筒体４９を含む遠心ファン１４の軽量化も図ることができる。よって、重量と偏心量との積に比例する回転時の遠心力を抑えることができ、アンバランスに基づく振動も抑制できる。
【００３９】
次に、この金属製の筒体４９の長さが従来よりも短くなることで、第２として、筒体４９の重心を従来に比べて電動機側に寄せることができる。このことから、筒体４９を含む遠心ファン１４の重心Ｇ０も、図６に示すように、回転体の重心Ｇ０から遠心ファン１４の重心Ｇ１までの寸法Ｌ１は従来よりも短くでき、遠心ファン１４の重心Ｇ１をより電動機側に近づけることができる。
【００４０】
さらに、本実施の形態では、吸気口位置よりも反電動機側に突出した位置にてナットで締結するような従来の構成に比べて、インデューサ４１の貫通孔４６ｔ内にて締結ナット１５により遠心ファン１４を固定している。このため、第３として、締結ナット１５の重心も従来に比べて電動機側に寄せることができる。このことから、図６に示すように、回転体の重心Ｇ０から締結ナット１５の重心Ｇ２までの寸法Ｌ２は従来よりも短くでき、締結ナット１５の重心Ｇ２をより電動機側に近づけることができ、締結ナット１５を含む遠心ファン１４の重心Ｇ１も、より電動機側に近づけることができる。
【００４１】
このように、本実施の形態では、筒体４９や締結ナット１５を貫通孔４６ｔ内に収納する構成としているため、これらを含む遠心ファン１４の軸方向における重心を回転体の重心に近づけることができる。よって、偏心に基づくアンバランスがさらに増加するように作用することを抑制することができ、アンバランスによる振動も抑制することができる。
【００４２】
なお、上記実施の形態はこれに限定されるものではなく、例えばインデューサの内径の電動機側に設けた金属製の筒体を、インデューサと一体とせずに別部品としてもよい。
【実施例】
【００４３】
上述のような構成の実施例と、比較例とを製作し比較した。ここで、比較例は、インデューサの貫通孔内全体を筒体が占めるとともに、貫通孔の反電動機側端部から突出した回転軸端部のネジ部で締結ナットと締結する構成とした。比較の結果、電動送風機の遠心ファンの重量に関しては、比較例の４０．２ｇから実施例の３７．４ｇと、約７％の軽量化をすることができた。また、回転体の重心から遠心ファンの重心までの軸方向の寸法に関しては、比較例に比べて実施例では、１．５ｍｍ電動機側に近づくように移動させることができた。同じ鉄材を用いた場合、締結ナットの重量に関しては、締結ナットの形状が変わり体積が小さくなったので、比較例の４．６ｇから実施例の３．５ｇと約２４％の軽量化をすることができた。さらに、実施例では締結ナットをアルミニウム合金とすることで１．２ｇと、約７３％の軽量化をすることができ、また、回転体の重心から締結ナットの重心までの寸法に関しては、比較例に比べて実施例では、１０．５ｍｍ電動機側に近づくように移動できた。これにより、電動送風機の振動を約２０％抑制することができた。【００４４】
このように、本発明によれば、遠心ファンの重量を軽量化することができることより、遠心ファンの重量と偏心量との積で表せるようなアンバランス量も減らすことができる。さらに、筒体を短くしたり締結ナットの重心の位置を電動機側に近づけたりできるため、これら筒体や締結ナットを含む遠心ファンの重心の位置を電動機側に近づけることができる。このため、上述のアンバランス量を増幅するように作用することも抑制できることから、電動機の振動を抑制でき、この振動による騒音なども抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明によれば、インデューサを設けることによる送風機効率の向上と電動機の振動を抑制することを両立させた電動送風機として、各種電気機器に適用可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１０    電動送風機
１１    フレーム
１３    エアガイド
１３ｂ    ディフューザ翼
１４    遠心ファン
１５    締結ナット
１５ａ    雌ネジ
１５ｂ    溝
１６    ファンケース
１６ａ    吸気口
２０    電動機
２２    界磁
２３    電機子
２３ａ    電機子鉄心
２３ｃ    整流子
２３ｗ    電機子巻線
２４    回転軸
２４ａ    雄ネジ
２４ｓ    ネジ部
２５，２５ｃ，２５ｏ    軸受
２５ｏｉ    内輪
２７    ブラシ保持器
３１    ブラケット
３３    第１のワッシャ
３４    第２のワッシャ
４１    インデューサ
４２    後面シュラウド
４２ａ    後面シュラウド貫通孔
４２ｂ    内環状部
４３    前面シュラウド
４３ａ    吸気口
４４    ブレード
４６    円筒部
４６ｓ    段差部
４６ｔ    貫通孔
４７    ハブ部
４８    翼部
４９    筒体
【図１】
2017141758.tif 000003
【図２】
2017141758.tif 000004
【図３】
2017141758.tif 000005
【図４】
2017141758.tif 000006
【図５】
2017141758.tif 000007
【図６】
2017141758.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成30年7月23日(2018.7.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機の動力により遠心ファンを回転させて風を送る電動送風機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気掃除機などに搭載される電動送風機のファンには、高い吸引圧力を得ることができる遠心ファンが採用されている。また、従来、電動機を遠心ファンに取り付ける技術が提案されている。このような従来の技術の一例として遠心ファンの外周には、通風路を形成するエアガイドが設けられ、遠心ファンとエアガイドとがファンケースで覆われているものがある。この電動送風機は、遠心ファンを固定するための締結ナットを有するとともに、電動機の回転軸の先端部にはネジ部が設けられている。このネジ部に締結ナットを締め付けて、遠心ファンが回転軸に固定されている。遠心ファンは、電動機により高速で回転することで、風量と圧力を発生させる。高い吸込圧力を得るため、遠心ファンの吸込側中央には３次元形状の翼を有するインデューサを備える。遠心ファンの送風性能の向上を目的として、締結ナットの形状がいろいろと工夫されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
例えば、特許文献１では、遠心ファンを固定するため、前面シュラウドの最前端部である吸い込み口の開口位置よりも反電動機側に突出した位置にて、締結ナットを回転軸の先端部のネジ部に締め付けるような構成が提案されている。
【０００４】
また、特許文献２では、遠心ファンを固定するため、ファン部の回転軸端部にネジ部を設けており、頭部からモータ部側に向けての曲面で構成した締結ナットを、このネジ部に締結するような構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３４９９３号公報
【特許文献２】特開２０１４−３４９３４号公報
【発明の概要】
【０００６】
本発明の電動送風機は、回転軸の一端にネジ部が形成された電動機と、ネジ部と締結する締結ナットと、ネジ部と締結ナットとの締結によって回転軸に保持された遠心ファンとを備える。また、遠心ファンは、インデューサと、インデューサを挟持する、前面シュラウドと後面シュラウドと、を有している。さらに、インデューサは、その中心に貫通孔を有している。この貫通孔には、反電動機側の内径が電動機側の内径より大きい段差部が途中に設けられている。締結ナットの外径は、インデューサの反電動機側の貫通孔の内径より小さく、電動機側の貫通孔の内径より大きい。そして、締結ナットが段差部を介して後面シュラウドを回転軸の軸方向に加圧するように、ネジ部と締結ナットとが締結される。
【０００７】
この構成により、締結ナットはインデューサの反電動機側に突出することなく、インデューサの貫通孔内に埋没するような収納構成とすることができる。このため、締結ナットの重心や遠心ファンの重心を、従来に比べて、さらに回転体の重心に近づけることができる。そして、これによって、締結ナットや遠心ファンの偏心によるアンバランスがさらに増加するように作用することを抑制することができる。したがって、インデューサを設けることによる送風機効率の向上と電動機の振動を抑制することとを両立させた電動送風機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態における電動送風機の半断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態における電動送風機の分解図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態における電動送風機の遠心ファンの構成図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態における電動送風機の遠心ファンと回転軸との接続部分の詳細を示す構成図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態における電動送風機の回転軸のネジ部と、このネジ部と組み合すための締結ナットとの一例を示す外観図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態における電動送風機の回転体の重心Ｇ０から遠心ファンの重心Ｇ１までの寸法Ｌ１、および回転体の重心Ｇ０から締結ナットの重心Ｇ２までの寸法Ｌ２を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施の形態における電動送風機は、後述する構成により、回転体の重心から遠心ファンの重心が離れるに従って、締結ナットや遠心ファンの偏心によるアンバランスが増加するように作用することを抑制しており、これによって、電動機の振動を抑制することができる。
【００１０】
つまり、近年の家電の低騒音化への要求に応えるために、電動送風機には、振動を抑制することが求められている。これに対して、上述のような従来の電動送風機の構成では、次のような改善すべき点があった。
【００１１】
通常、電動送風機では、組立作業性の重視および遠心ファンの変形防止を目的として、回転軸と遠心ファンの内径との間には、それらの組み合わせを容易とするために、微小隙間を設けている。このため、回転軸の軸心と遠心ファンの中心との間において、径方向（ラジアル方向）にずれが生じることになる。
【００１２】
その結果、遠心ファンを含む回転体の重心が回転軸の軸心から径方向にずれるという偏心が生じて、アンバランスと呼ばれる回転体の質量分布が不揃いとなる不釣合いが生じる。さらに、回転軸のねじや締結ナットのねじの偏心等によっても、締結後にこのような径方向のずれである偏心が生じて、アンバランスが生じる。そして、遠心ファンの重量と偏心量との積で表せるようなアンバランス量により、回転時において遠心力が生じ、この遠心力が振動を引き起こす一因となる。
【００１３】
さらに、回転軸が延伸する軸方向（スラスト方向）において、回転体の重心から遠心ファンの重心が離れるほど、上述のアンバランス量を増幅するように作用する。すなわち、回転時においては、上述の偏心に基づき、遠心ファンは、回転軸の軸心中心の微小な円軌跡を描きながら振れ回るように運動する。そして、回転体と遠心ファンとの重心が軸方向に離れるに従って、この運動が増幅されるように作用して、遠心ファンが首振りするようなすりこぎ運動となりやすい。つまり、遠心ファンが円錐形の底面の円軌跡を描くように、遠心ファンを先端に持つ回転軸が円錐形を描いて回転するため、遠心ファンの重心が回転体の重心から軸方向に離れるに従って、この遠心ファンが回転時に描く円軌跡の径も大きくなる。特に、回転軸を２箇所の玉軸受で支持する両持支持構造の場合では、このようなすりこぎ運動は生じにくいものの、玉軸受には内輪、外輪とボールとの間には遊びとなる隙間があるため、両持支持構造であっても、上述のようなすりこぎ運動を完全には抑制できない。
【００１４】
例えば、上記従来の構成での締結ナットでも遠心ファンの軸方向における重心に影響し、その締結ナットを含む遠心ファンの重心が回転体の重心から離れることになる。つまり、締結ナットであっても、その取り付け位置によっては、偏心によるアンバランス量に大きく影響し、電動機の振動が大きくなるおそれがある。
【００１５】
そこで、本実施の形態では、インデューサの貫通孔内に締結ナットを収納するような簡単な構成とし、締結ナットを含む遠心ファンの軸方向における重心を、上記従来の構成よりも、回転体の重心に近づけている。これにより、本実施の形態では、送風機効率を維持しつつ、上述のようなアンバランス量の増加を抑制し、このようなアンバランスに基づく振動の低減を図った電動送風機を提供できる。
【００１６】
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、本実施の形態では、電気掃除機に具備された電動送風機の一例を挙げて説明する。
【００１７】
（実施の形態）
図１は、本実施の形態における電動送風機の半断面図、図２は、同電動送風機の分解斜視図である。
【００１８】
図１および図２に示すように、電動送風機１０は、一方が閉塞しその反対方向が開口した円筒状のフレーム１１内部に設けられた電動機２０を備えている。
【００１９】
電動機２０は、整流子電動機であり、主に界磁２２と電機子２３とから構成されている。界磁２２は、界磁鉄心とこの界磁鉄心の突極に巻回される界磁巻線とを含み、その界磁鉄心がフレーム１１の内側で保持されている。また、電機子２３は、電機子鉄心２３ａと電機子巻線２３ｗと整流子２３ｃと回転軸２４とを含み構成されている。電機子２３の電機子鉄心２３ａには、電機子巻線２３ｗが巻回されている。その電機子巻線２３ｗの一部が、電機子鉄心２３ａから引き出されて、整流子２３ｃに接続される。また、電機子鉄心２３ａおよび整流子２３ｃは円筒状を成し、電機子鉄心２３ａおよび整流子２３ｃの中心を貫通するように回転軸２４が結合されている。そして、この回転軸２４の両端側がそれぞれ軸受２５によって回転自在に支承される。図１では、回転軸２４が、フレーム１１の開口側に配置された軸受２５である開口側の軸受２５ｏと、フレーム１１の閉塞側に配置された軸受２５である閉塞側の軸受２５ｃとで支承される例を挙げている。これによって、電機子２３が、界磁２２と所定の隙間を介しながら、回転軸２４を中心に回転自在に保持される。さらに、電機子２３の整流子２３ｃには、一対のブラシ保持器２７内に保持された一対のブラシが当接している。
【００２０】
以上のように構成された電動機２０において、一対のブラシに電圧を加えることで、整流子２３ｃを介して電機子巻線２３ｗに電流が流れて、界磁２２による磁界と作用して、電機子２３が回転する。
【００２１】
また、電動送風機１０は、電動機２０の回転動作によって送風するため、図２に示すように、電動機２０を配置した側から回転軸２４が延伸する方向（以下、軸方向と呼ぶ）へ順に、さらに、エアガイド１３、遠心ファン１４、およびファンケース１６を備えている。そして、電動機２０に遠心ファン１４を取り付けるため、さらに、電動機２０と遠心ファン１４との間に挿入される第１のワッシャ３３と第２のワッシャ３４とを有するとともに、電動機２０の回転軸２４に締結される締結ナット１５を有している。
【００２２】
まず、図１に示すように、エアガイド１３の電動機２０側には、フレーム１１の開口を塞ぐように構成されたブラケット３１が装着されている。このブラケット３１の外周側は、フレーム１１の開口の外周に取り付けられている。また、ブラケット３１の内周側では、開口側の軸受２５ｏの外輪が固定されている。そして、その開口側の軸受２５ｏの内輪に固定された回転軸２４が、出力軸として、さらにブラケット３１およびエアガイド１３の中心を通り、ファンケース１６内に進入するように軸方向に突出している。このように突出した回転軸２４の先端部に、遠心ファン１４が取り付けられている。詳細については以下で説明するが、本実施の形態では、その回転軸２４の出力軸の先端にネジ山を形成したネジ部２４ｓを設けており、このネジ部２４ｓと締結ナット１５とにより遠心ファン１４が固定される。また、遠心ファン１４の中央に３次元形状の翼を有するインデューサ４１が設けられている。また、図２に示すように、軸方向において、遠心ファン１４と電動機２０とによりエアガイド１３を挟むように、それぞれが配置されている。また、回転軸２４を中心とした径方向において、遠心ファン１４の外周には、通風路を形成するように、エアガイド１３の複数のディフューザ翼１３ｂが配置される。この複数のディフューザ翼１３ｂによって、回転する遠心ファン１４から吐き出された空気を整流している。そして、フレーム１１の開口側には、遠心ファン１４およびエアガイド１３を覆うように、中央部に吸気口１６ａを有したファンケース１６が配置されている。このように、遠心ファン１４はファンケース１６で覆われ、遠心ファン１４の外周側にはエアガイド１３のディフューザ翼１３ｂが設けられている。
【００２３】
図３は、本発明の実施の形態における遠心ファン１４の構成図である。次に、図３を参照しながら、本実施の形態における遠心ファン１４の詳細な構成について説明する。
【００２４】
図３に示すように、遠心ファン１４は、樹脂製のインデューサ４１と、薄板からなる後面シュラウド４２と、前面シュラウド４３と、複数枚のブレード４４とから構成されている。ここで、ブレード４４それぞれが後面シュラウド４２と前面シュラウド４３とにより挟持されるように、前面シュラウド４３と後面シュラウド４２とが間隔を置いて配置される。また、ブレード４４は、後面シュラウド４２および前面シュラウド４３に、かしめ加工により取り付けられている。そして、前面シュラウド４３の中央に設けた吸気口４３ａに対向するように、インデューサ４１が、後面シュラウド４２と前面シュラウド４３との間に設けられている。この構成により、吸気口４３ａから吸気された吸気気流がインデューサ４１によって整流される。
【００２５】
また、インデューサ４１は、円筒部４６と、ハブ部４７と、翼部４８とから構成され、合成樹脂による樹脂成型によって形成されている。円筒部４６は、インデューサ４１の中央部で円筒形状を成すとともに、軸方向に貫通する貫通孔４６ｔを有している。ハブ部４７は、円筒部４６の周囲に配置され、略円錐状の形状を成している。そして、そのハブ部４７上に、翼部４８が形成されている。また、この翼部４８は、吸気口４３ａからブレード４４側へ流れる空気を整流するため、３次元的曲面を持った形状を成している。
【００２６】
以上のような電動送風機１０の構成において、電動機２０の回転軸２４が回転し、図３に示すような構成の遠心ファン１４が回転すると、遠心ファン１４の空気入口である吸気口４３ａから空気が吸込まれる。吸込まれた空気は、インデューサ４１で加圧されて、遠心ファン１４の外径側に向かって流れる。そして、加圧された空気は、その後、遠心ファン１４の外周に配置されたエアガイド１３のディフューザ翼１３ｂを経て電動機２０側に流入する。
【００２７】
図４は、本発明の実施の形態における電動送風機１０の遠心ファン１４と回転軸２４との接続部分の詳細を示す構成図である。次に、遠心ファン１４を保持固定する構成について、図４を用いて詳細に説明する。なお、図４では、煩雑さを避けるため、要部の断面のみハッチングを施している。また、円ＡＡ内の要部については、大円ＡＡ’に拡大して示している。
【００２８】
図４に示すように、インデューサ４１の中心には、回転軸２４の一端が貫通するような貫通孔４６ｔが設けられている。すなわち、貫通孔４６ｔは、円筒部４６における電動機側から反電動機側まで、回転軸２４の出力軸が挿入可能に貫通した孔である。さらに、この貫通孔４６ｔの途中には、段差部４６ｓを設けている。ここで、本実施の形態では、その貫通孔４６ｔの電動機側には、金属製の筒体４９を合成樹脂のインデューサ４１と一体成型している。そして、本実施の形態では、図４に示すように、この筒体４９の一方の環状面を段差部４６ｓとしている。また、このような段差部４６ｓによって、反電動機側の貫通孔４６ｔの内径ｄ１が、電動機側の貫通孔４６ｔの内径ｄ２よりも大きくなるように、円筒部４６内の貫通孔４６ｔを構成している。そして、本実施の形態では、この段差部４６ｓを利用して、締結ナット１５で遠心ファン１４を回転軸２４に固定している。
【００２９】
なお、筒体４９は必ずしも必要ではないが、本実施の形態ではクリープ防止のために設けている。つまり、合成樹脂である円筒部４６で回転軸２４と密着させるような構成の場合、合成樹脂では、回転軸２４への固定強度が不十分となりやすい。このため、回転軸２４にラジアル方向の力が発生するとともに樹脂部に変形が生じ、この変形箇所で回転軸２４が滑るという滑り現象であるクリープが発生しやすくなる。そこで、本実施の形態では、金属製の筒体４９により強度を確保することで、クリープの発生を抑制している。また、合成樹脂である円筒部４６で十分な強度が得られる場合には、インデューサ４１を形成する合成樹脂で段差部４６ｓも形成してもよい。
【００３０】
また、遠心ファン１４の後面シュラウド４２は、円板状の薄板から成り、後面シュラウド４２の中央には、回転軸２４との間で微小隙間が生じる寸法の後面シュラウド貫通孔４２ａを有している。このように、回転軸２４と円筒部４６内側の貫通孔４６ｔとの径方向の間においては、微小隙間が生じるように構成している。これにより、本実施の形態では、回転軸２４に容易に円筒部４６を装着可能として組立作業性を高めるとともに、遠心ファン１４の変形防止も図っている。
【００３１】
さらに、貫通孔４６ｔ内に軸方向において、金属製の筒体４９の一方の環状面が締結ナット１５と密着するとともに、後面シュラウド４２は、後面シュラウド貫通孔４２ａの外周側の内環状部４２ｂにおいて、筒体４９の他方の環状面と密着する構成としている。
【００３２】
また、図５は、本発明の実施の形態における回転軸２４のネジ部２４ｓと、このネジ部２４ｓと組み合すための締結ナット１５との一例を示す外観図である。本実施の形態では、インデューサ４１中心での貫通孔４６ｔ内において、図５に示すような形状の回転軸２４のネジ部２４ｓに締結ナット１５を締結することで、回転軸２４に遠心ファン１４を固定している。図５に示すように、回転軸２４は、出力軸側先端のネジ部２４ｓにおいて、雄ネジ２４ａが形成されている。また、締結ナット１５は、外観が円筒形状を成すとともに、中央の開口部には、ネジ部２４ｓの雄ネジ２４ａと組み合せ可能な雌ネジ１５ａが形成されている。
【００３３】
さらに、この締結ナット１５の外径ｄ３は、貫通孔４６ｔの内径ｄ１より小さく、かつ電動機側の貫通孔４６ｔの内径ｄ２より大きくしている。本実施の形態では、これによって、インデューサ４１の反電動機側の貫通孔４６ｔから締結ナット１５を貫通孔４６ｔ内に挿入可能としている。
【００３４】
また、締結ナット１５の少なくとも一方の端部である環状面には、ネジ締め用として、十字形や６角などの溝または穴を設け、反電動機側からネジ締めが可能となっている。図５では、締結ナット１５の一方の環状面に十字形の溝１５ｂを形成した一例を示している。さらに、本実施の形態では、締結ナット１５の溝を形成した環状面までが貫通孔４６ｔ内部に位置するような締結ナット１５の高さｈ３としている。すなわち、本実施の形態の電動送風機１０は、インデューサ４１の貫通孔４６ｔ内において回転軸２４のネジ部２４ｓに締結ナット１５を締結したとき、締結ナット１５の全体が貫通孔４６ｔの内部に埋没されるようなナット収納の構成である。
【００３５】
以上のように、電動送風機１０は、回転軸２４と、貫通孔４６ｔを中央に有したインデューサ４１を含む遠心ファン１４と、締結ナット１５とを備えている。これら部材を次のように組み合すことで、回転軸２４に遠心ファン１４が保持固定される。
【００３６】
すなわち、図４に示すように、まず、開口側の軸受２５ｏの内輪２５ｏｉに固定された回転軸２４の出力軸に対して、第１のワッシャ３３と第２のワッシャ３４とを取り付ける。さらに、両ワッシャ３３、３４を軸方向に挟むようにして、インデューサ４１の貫通孔４６ｔの小さい内径ｄ２側から、その回転軸２４の出力軸を挿入する。次に、締結ナット１５の溝１５ｂが挿入側となるように、その貫通孔４６ｔの大きい内径ｄ１側から、締結ナット１５を挿入する。そして、プラスドライバ等の先端を溝１５ｂに挿入して締結ナット１５を回転させることで、回転軸２４のネジ部２４ｓに締結ナット１５を締結する。これにより、軸受２５ｏの内輪２５ｏｉと締結ナット１５とで、軸方向に、筒体４９、後面シュラウド４２の内環状部４２ｂ、第１のワッシャ３３、および第２のワッシャ３４を挟むようにして、回転軸２４に遠心ファン１４が保持固定される。このように、本実施の形態では、締結ナット１５が筒体４９を含む段差部４６ｓを軸方向に加圧するように、締結ナット１５がネジ部２４ｓに締結されることで、遠心ファン１４は固定される。なお、締結ナット１５は、材質をアルミニウムまたはアルミニウム合金としている。
【００３７】
図６は、本発明の実施の形態における電動送風機１０の回転体の重心Ｇ０から遠心ファン１４の重心Ｇ１までの寸法Ｌ１、および回転体の重心Ｇ０から締結ナット１５の重心Ｇ２までの寸法Ｌ２を示す図である。ここで、回転体は、電機子２３や遠心ファン１４を含む回転軸２４を中心に回転する組立て部材であり、電機子鉄心２３ａや電機子巻線２３ｗによって重量のある電機子２３の中心付近が重心Ｇ０となる。
【００３８】
以上説明したような本実施の形態の構成とすると、遠心ファンの吸気口位置よりも反電動機側に突出した位置にてナットで締結するような従来の構成に比べて、インデューサ４１の貫通孔４６ｔ内での金属製の筒体４９の長さを短くできる。このため、まず、第１に、筒体４９について、短くなった長さ分だけ、筒体４９の重量を軽減できる。さらに、これによって、筒体４９を含む遠心ファン１４の軽量化も図ることができる。よって、重量と偏心量との積に比例する回転時の遠心力を抑えることができ、アンバランスに基づく振動も抑制できる。
【００３９】
次に、この金属製の筒体４９の長さが従来よりも短くなることで、第２として、筒体４９の重心を従来に比べて電動機側に寄せることができる。このことから、筒体４９を含む遠心ファン１４の重心Ｇ０も、図６に示すように、回転体の重心Ｇ０から遠心ファン１４の重心Ｇ１までの寸法Ｌ１は従来よりも短くでき、遠心ファン１４の重心Ｇ１をより電動機側に近づけることができる。
【００４０】
さらに、本実施の形態では、吸気口位置よりも反電動機側に突出した位置にてナットで締結するような従来の構成に比べて、インデューサ４１の貫通孔４６ｔ内にて締結ナット１５により遠心ファン１４を固定している。このため、第３として、締結ナット１５の重心も従来に比べて電動機側に寄せることができる。このことから、図６に示すように、回転体の重心Ｇ０から締結ナット１５の重心Ｇ２までの寸法Ｌ２は従来よりも短くでき、締結ナット１５の重心Ｇ２をより電動機側に近づけることができ、締結ナット１５を含む遠心ファン１４の重心Ｇ１も、より電動機側に近づけることができる。
【００４１】
このように、本実施の形態では、筒体４９や締結ナット１５を貫通孔４６ｔ内に収納する構成としているため、これらを含む遠心ファン１４の軸方向における重心を回転体の重心に近づけることができる。よって、偏心に基づくアンバランスがさらに増加するように作用することを抑制することができ、アンバランスによる振動も抑制することができる。
【００４２】
なお、上記実施の形態はこれに限定されるものではなく、例えばインデューサの内径の電動機側に設けた金属製の筒体を、インデューサと一体とせずに別部品としてもよい。
【実施例】
【００４３】
上述のような構成の実施例と、比較例とを製作し比較した。ここで、比較例は、インデューサの貫通孔内全体を筒体が占めるとともに、貫通孔の反電動機側端部から突出した回転軸端部のネジ部で締結ナットと締結する構成とした。比較の結果、電動送風機の遠心ファンの重量に関しては、比較例の４０．２ｇから実施例の３７．４ｇと、約７％の軽量化をすることができた。また、回転体の重心から遠心ファンの重心までの軸方向の寸法に関しては、比較例に比べて実施例では、１．５ｍｍ電動機側に近づくように移動させることができた。同じ鉄材を用いた場合、締結ナットの重量に関しては、締結ナットの形状が変わり体積が小さくなったので、比較例の４．６ｇから実施例の３．５ｇと約２４％の軽量化をすることができた。さらに、実施例では締結ナットをアルミニウム合金とすることで１．２ｇと、約７３％の軽量化をすることができ、また、回転体の重心から締結ナットの重心までの寸法に関しては、比較例に比べて実施例では、１０．５ｍｍ電動機側に近づくように移動できた。これにより、電動送風機の振動を約２０％抑制することができた。
【００４４】
このように、本発明によれば、遠心ファンの重量を軽量化することができることより、遠心ファンの重量と偏心量との積で表せるようなアンバランス量も減らすことができる。さらに、筒体を短くしたり締結ナットの重心の位置を電動機側に近づけたりできるため、これら筒体や締結ナットを含む遠心ファンの重心の位置を電動機側に近づけることができる。このため、上述のアンバランス量を増幅するように作用することも抑制できることから、電動機の振動を抑制でき、この振動による騒音なども抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明によれば、インデューサを設けることによる送風機効率の向上と電動機の振動を抑制することを両立させた電動送風機として、各種電気機器に適用可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１０    電動送風機
１１    フレーム
１３    エアガイド
１３ｂ    ディフューザ翼
１４    遠心ファン
１５    締結ナット
１５ａ    雌ネジ
１５ｂ    溝
１６    ファンケース
１６ａ    吸気口
２０    電動機
２２    界磁
２３    電機子
２３ａ    電機子鉄心
２３ｃ    整流子
２３ｗ    電機子巻線
２４    回転軸
２４ａ    雄ネジ
２４ｓ    ネジ部
２５，２５ｃ，２５ｏ    軸受
２５ｏｉ    内輪
２７    ブラシ保持器
３１    ブラケット
３３    第１のワッシャ
３４    第２のワッシャ
４１    インデューサ
４２    後面シュラウド
４２ａ    後面シュラウド貫通孔
４２ｂ    内環状部
４３    前面シュラウド
４３ａ    吸気口
４４    ブレード
４６    円筒部
４６ｓ    段差部
４６ｔ    貫通孔
４７    ハブ部
４８    翼部
４９    筒体
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の一端にネジ部が形成された電動機と、
前記ネジ部と締結する締結ナットと、
気流を整流するためのインデューサと、前記インデューサを挟持する、前面シュラウドと後面シュラウドと、を有し、前記ネジ部と前記締結ナットとの締結によって前記回転軸に保持された遠心ファンと、を備えた電動送風機であって、
前記インデューサは、その中心に、反電動機側の内径が電動機側の内径より大きい段差部を途中に設けた貫通孔を有し、
前記締結ナットの外径は、前記インデューサの反電動機側の貫通孔の内径よりも小さく、電動機側の貫通孔の内径よりも大きく、
前記締結ナットが前記段差部を介して前記後面シュラウドを前記回転軸の軸方向に加圧するように、前記ネジ部と前記締結ナットとが締結されていることを特徴とする電動送風機。
【請求項２】
前記段差部は、金属製の筒体である、請求項１に記載の電動送風機。
【請求項３】
前記インデューサは、樹脂で成型され、
前記段差部は、前記インデューサと一体で成型される金属製の筒体である、
請求項１に記載の電動送風機。
【請求項４】
前記締結ナットの全体が、前記貫通孔の内部に収納されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電動送風機。
【請求項５】
前記締結ナットの少なくとも一方の端部に、ネジ締め用の溝または穴を設けたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電動送風機。
【請求項６】
前記締結ナットは、アルミニウムまたはアルミニウム合金であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電動送風機。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2017141758.tif 000009
【図２】
2017141758.tif 000010
【図３】
2017141758.tif 000011
【図４】
2017141758.tif 000012
【図５】
2017141758.tif 000013
【図６】
2017141758.tif 000014
【国際調査報告】
2017141758.tif 000015
2017141758.tif 000016