(57)【要約】      （修正有）【課題】電動送風機の吸い込み性能を向上する。【解決手段】前面シュラウド１７と後面シュラウドとにより挟持されている複数枚のブレード１９から形成されるインペラにおいて、前面シュラウド１７および後面シュラウドは、ブレード１９と対向する位置に複数のカシメ孔２１を有し、各々のカシメ孔２１は、ブレード１９と反対側の開口周辺に溝状の座２５が形成され、ブレード１９は、前面シュラウド１７側および後面シュラウド側に各々突出しカシメ孔２１内に収まる複数のカシメ爪２０を有し、前面シュラウド１７とブレード１９と後面シュラウドとは、カシメ爪２０を略前後方向に沿ってブレード１９側へ押しつぶすカシメにより固定されていることにより、カシメ爪２０と風とで生じる損失が低減され、吸い込み性能を向上できる。【選択図】図３
2018080669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機ケースと、
前記電動機ケースの前方に位置するファンケースと、
前記電動機ケース内に配設され、前後方向に沿う回転軸を有する電動機と、
前記ファンケース内に配設され、前記回転軸の前側の一端に固定されたインペラと、を備え、
前記インペラは、前側の中央部に吸気口を有する前面シュラウドと、前記前面シュラウドと対向している後面シュラウドと、前記前面シュラウドと前記後面シュラウドとにより挟持されている複数枚のブレードと、を有し、
前記前面シュラウドおよび前記後面シュラウドは、前記ブレードと対向する位置に複数のカシメ孔を有し、
前記カシメ孔は、前記ブレードと反対側の開口周辺に、溝状の座を形成されており、
前記ブレードは、前記前面シュラウド側および前記後面シュラウド側に各々突出し、前記カシメ孔内に収まる複数のカシメ爪を有し、
前記前面シュラウドと前記ブレードと前記後面シュラウドとは、前記カシメ爪を、略前後方向に沿って前記ブレード側へ押しつぶすカシメにより固定されている、電動送風機。
【請求項２】
前記カシメ爪および前記カシメ孔は断面が円状に形成されている、請求項１に記載の電動送風機。
【請求項３】
前記カシメ爪の前記ブレードと反対側の端部の外周側面は、前記座の側面と当接している、請求項２に記載の電動送風機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動送風機を有する電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動送風機及びそれを用いた電気掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的な電気掃除機用の電動送風機として図６、７に示されるようなものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来の電動送風機の構成について、図６及び図７を用いて説明する。図６は、従来の電動送風機の構成を示す半断面図、図７（ａ）は、同電動送風機のインペラの上面図、（ｂ）は、同インペラの断面図である。
【０００４】
図６、７に示すように、従来の電動送風機１は、電動機２と、電動機２の出力軸である回転軸３の一端に設けられたインペラ４と、インペラ４の外周に位置しインペラ４から排出された風を整流するエアガイド５と、インペラ４とエアガイド５とを覆うファンケース６によって構成されている。
【０００５】
電動機２は、ステータコア７にステータ巻線８を施してなるステータ９と、回転軸３に具備されるロータコア１０にロータ巻線１１を施し、整流子１２を同軸上に配置して回転軸３の両端に設けられた軸受１３によって回転自在に固定されたロータ１４と、ロータ１４の整流子１２へと通電するカーボンブラシ１６から構成されている。
【０００６】
ロータ１４は軸受１３を介し電動機ケース１５に固定され、ステータ９はロータ１４を覆うよう電動機ケース１５の内面に固定される。ファンケース６はインペラ４とエアガイド５を覆うように電動機ケース１５の一端に圧入保持される。
【０００７】
インペラ４は主にアルミ等の板金から成り、中央部に風を吸引する吸気口２８を有する前面シュラウド１７と、前面シュラウド１７と間隔をおいて配置される円盤状の後面シュラウド１８と、前面シュラウド１７と後面シュラウド１８とで挟持されており後面シュラウド１８の中央部から外周側に向かって伸びる複数のブレード１９とから構成される。
【０００８】
また、ブレード１９には前面シュラウド１７側および後面シュラウド１８側に、前面・後面シュラウド１７、１８の表面より突出するカシメ爪２０を具備し、かつ前面シュラウド１７および後面シュラウド１８にはカシメ爪２０を通すカシメ孔２１を具備し、インペラ４を構成するブレード１９、前面シュラウド１７、後面シュラウド１８の３部品は、カシメ爪２０を前面・後面シュラウド１７、１８の方向からブレード１９方向へと押しつぶすカシメにより固定される。
【０００９】
インペラ４の外周には、インペラ４の外周から排出された吸引風を電動機ケース１５内へ導くエアガイド５が設けられており、エアガイド５は、インペラ４の外周に位置する円盤状の土台部２２と、土台部２２からファンケース６側へ突出した複数の静翼２３と、電動機ケース１５側へ突出した複数の戻り翼２４から成る。
【００１０】
上記構成において、電動送風機１が運転される場合、電動機２はカーボンブラシ１６から整流子１２を通じてロータ巻線１１に通電される。そして、ステータ巻線８で生成される磁界と、ロータ巻線１１の磁界との作用によりロータ１４の回転位置が移動する。ロータ１４の回転位置が移動しても、整流子１２とカーボンブラシ１６が常に接触するように構成されているため、ロータ巻線１１への通電は継続され、ロータ１４の回転が継続する
ように電動機２は動作する。
【００１１】
この動作に連動して回転軸３に連結されたインペラ４の回転によりインペラ４内部が外気圧に対して負圧となり、前面シュラウド１７の中央部に有する吸気口２８より風を吸引する。吸引された風はインペラ４の外周より排出され、エアガイド５内部、電動機２内部を通り、最終的には電動送風機１の外部へと排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１５−２０６２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来の電動送風機においては、インペラ４のカシメ爪２０の突起が、前面シュラウド１７および後面シュラウド１８の表面から飛び出していることにより、回転する際に風と衝突することにより損失となり、吸い込み性能向上の観点からは未だ改善の余地があった。
【００１４】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、吸い込み性能を向上させることができる電動送風機及び吸塵性能に優れた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】
【００１５】
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、電動機ケースと、電動機ケースの前方に位置するファンケースと、電動機ケース内に配設され、前後方向に沿う回転軸を有する電動機と、ファンケース内に配設され、回転軸の前側の一端に固定されたインペラと、を備え、インペラは、前側の中央部に吸気口を有する前面シュラウドと、前面シュラウドと対向している後面シュラウドと、前面シュラウドと後面シュラウドとにより挟持されている複数枚のブレードと、を有し、前面シュラウドおよび後面シュラウドは、ブレードと対向する位置に複数のカシメ孔を有し、ブレードは、前面シュラウド側および後面シュラウド側に各々突出し、カシメ孔内に収まる複数のカシメ爪を有し、前面シュラウドとブレードと後面シュラウドとは、カシメ爪を、略前後方向に沿ってブレード側へ押しつぶすカシメにより固定されている。これにより、インペラのカシメ爪が、前面・後面シュラウドの表面から飛び出ることはなく、カシメ爪が風と衝突することにより生じる損失が低減されるため、吸い込み性能を向上させることができる。
【００１６】
また本発明の電気掃除機は、上記の電動送風機を有するもので、吸い込み性能を向上させた電気掃除機が実現できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の電動送風機は、吸い込み性能が向上すると共に、その電動送風機を電気掃除機に搭載することにより吸塵性能に優れた電気掃除機を提供することができる。
【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半断面図
【図２】同電動送風機のインペラの要部拡大断面図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態２における電動送風機のインペラのカシメ前の要部断面図、（ｂ）同インペラのカシメ後の要部断面図
【図４】本発明の実施の形態３における電動送風機のインペラのカシメ後の要部断面図
【図５】本発明の実施の形態４における電気掃除機の全体斜視図
【図６】従来の電動送風機の構成を示す半断面図
【図７】（ａ）同電動送風機のインペラの上面図、（ｂ）同インペラの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施の形態に係る電動送風機は、電動機ケースと、電動機ケースの前方に位置するファンケースと、電動機ケース内に配設され、前後方向に沿う回転軸を有する電動機と、ファンケース内に配設され、回転軸の前側の一端に固定されたインペラと、を備え、インペラは、前側の中央部に吸気口を有する前面シュラウドと、前面シュラウドと対向している後面シュラウドと、前面シュラウドと後面シュラウドとにより挟持されている複数枚のブレードと、を有し、前面シュラウドおよび後面シュラウドは、ブレードと対向する位置に複数のカシメ孔を有し、ブレードは、前面シュラウド側および後面シュラウド側に各々突出し、カシメ孔内に収まる複数のカシメ爪を有し、前面シュラウドとブレードと後面シュラウドとは、カシメ爪を、略前後方向に沿ってブレード側へ押しつぶすカシメにより固定されている。これにより、インペラのカシメ爪が、前面・後面シュラウドの表面から飛び出ることはなく、カシメ爪が風と衝突することにより生じる損失が低減されるため、吸い込み性能を向上させることができる。
【００２０】
また、カシメ爪およびカシメ孔は水平方向の断面が円状に形成されているもので、カシメ爪をつぶし、ラジアル方向へカシメ爪の肉が広がる際に、カシメ形状が角型形状のものと比較して強度が増すことにより、インペラの強度を向上させることができる。
【００２１】
また、カシメ孔は、ブレードと反対側の開口周辺に、溝状の座を形成している。すなわち、前面シュラウド及び後面シュラウドの反ブレード側のカシメ孔近傍に、前面シュラウド及び後面シュラウドの表面から高さを落とした座を設けている。これにより、カシメ爪の固定力がラジアル方向だけでなく、スラスト方向からも加わるため、吸込み性能を低下させることなくカシメ強度を向上することができる。
【００２２】
また、カシメ爪のブレードと反対側の端部の外周側面は、座の側面と当接している。すなわち、カシメ後のカシメ爪の外周側面と、座の外周側面との間に隙間がないようにしたもので、前面・後面シュラウドの各表面の段差が少なくなり、インペラ回転時の回転摩擦損失を低減することで吸込み性能を向上させることができる。
【００２３】
また、本発明の実施の形態に係る電気掃除機は、上記の電動送風機を有するもので、吸い込み性能を向上させた電気掃除機が実現できる。
【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半断面図、図２は、同電動送風機のインペラの要部拡大断面図である。
【００２６】
図１、２において、本実施の形態における電動送風機１は、電動機２と、電動機２の出力軸である回転軸３の前側の一端に設けられたインペラ４と、インペラ４の外周に位置しインペラ４から排出された風を整流するエアガイド５と、インペラ４とエアガイド５とを覆うファンケース６によって構成される。
【００２７】
電動機２は、ステータコア７にステータ巻線８を施してなるステータ９と、前後方向に沿う回転軸３に具備されるロータコア１０にロータ巻線１１を施し、整流子１２を同軸上
に配置して回転軸３の両端に設けられた軸受１３によって回転自在に固定されたロータ１４と、ロータ１４の整流子１２へと通電するカーボンブラシ１６から構成される。ロータ１４は、軸受１３を介し電動機ケース１５に固定され、ステータ９はロータ１４を覆うよう電動機ケース１５の内面に固定される。
【００２８】
ファンケース６はインペラ４とエアガイド５を覆うように電動機ケース１５の前方の一端に圧入保持される。インペラ４は、主にアルミ等の板金から成り、前側の中央部に風を吸引する吸気口２８を有する前面シュラウド１７と、前面シュラウド１７と間隔をおいて配置された、すなわち、前面シュラウド１７と対向している円盤状の後面シュラウド１８と、前面シュラウド１７と後面シュラウド１８とで挟持されており後面シュラウド１８の中央部から外周側に向かって伸びる複数のブレード１９とから構成されている。
【００２９】
また、ブレード１９には前面シュラウド１７側および後面シュラウド１８側に突出する長さは前面・後面シュラウド１７、１８の表面より突出しないカシメ爪２０、すなわち、カシメ孔２１内に収まるカシメ爪２０を具備する。前面シュラウド１７および後面シュラウド１８は、ブレード１９と対向する位置に、カシメ爪２０を挿入するカシメ孔２１を具備する。インペラ４を構成するブレード１９、前面シュラウド１７、後面シュラウド１８の３部品は、カシメ爪２０を前面・後面シュラウド１７、１８の各方向からブレード１９方向へと押しつぶすカシメ、すなわち、略前後方向に沿ってブレード１９側へ押しつぶすカシメにより固定される。
【００３０】
カシメの際、カシメ爪２０はカシメ孔２１内に収まったままつぶされるため、カシメ爪２０の肉は、押しつぶされる方向とは垂直の方向（ラジアル方向）へと逃げ、カシメ孔２１内側面との間で圧固定される。カシメ爪２０およびカシメ孔２１は、水平方向の断面が多角形状または円状のいずれでもよい。本実施の形態ではカシメ爪２０およびカシメ孔２１は、多角形状すなわち角孔形状より強度が高く、また角部より割れの発生しにくい円状としている。
【００３１】
インペラ４の外周には、インペラ４の外周から排出された吸引風を電動機ケース１５内へ導くエアガイド５が設けられており、エアガイド５は、インペラ４の外周に位置する円盤状の土台部２２と、土台部２２からファンケース６側へ突出した複数の静翼２３と、電動機ケース１５側へ突出した複数の戻り翼２４から形成されている。
【００３２】
以上のように構成された本実施の形態における電動送風機の動作、作用は以下のとおりである。
【００３３】
電動送風機１が運転される場合、電動機２はカーボンブラシ１６から整流子１２を通じてロータ巻線１１に通電される。そして、ステータ巻線８で生成される磁界と、ロータ巻線１１の磁界との作用によりロータ１４の回転位置が移動する。ロータ１４の回転位置が移動しても、整流子１２とカーボンブラシ１６が常に接触するように構成されているため、ロータ巻線１１への通電は継続され、ロータ１４の回転が継続するように電動機２は動作する。
【００３４】
この動作に連動して回転軸３に連結されたインペラ４の回転により、インペラ４内部が外気圧に対して負圧となり、前面シュラウド１７の中央部に有する吸気口２８より風を吸引する。吸引された風は、インペラ４の外周より排出され、エアガイド５内部、電動機２内部を通り、最終的には電動送風機１の外部へと排出される。
【００３５】
このインペラ４の回転時、インペラ４のカシメ爪２０の突起が、前面シュラウド１７および後面シュラウド１８の表面から飛び出ていない、すなわち、表面と同等か表面より低
いため、カシメ爪２０が風と衝突することにより生じる損失が発生することは少ない。
【００３６】
カシメ爪２０の頭頂部を、前面シュラウド１７および後面シュラウド１８の表面よりも低く形成する場合、製造過程や使用過程における変形等を考慮しても、より確実にカシメ爪２０による風との衝突による損失を低減することができる。
【００３７】
以上のように、本実施の形態においては、インペラ４の回転時のカシメ爪２０と風とが衝突する損失を低減することで、電動送風機１の吸い込み性能を向上させることができる。
【００３８】
（実施の形態２）
図３（ａ）は、本発明の実施の形態２における電動送風機のインペラのカシメ前の要部断面図、図３（ｂ）は、同インペラのカシメ後の要部断面図である。なお、実施の形態１における電動送風機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。
【００３９】
本実施の形態における電動送風機１のカシメ孔２１は、図３に示すように前面シュラウド１７及び後面シュラウド１８の反ブレード１９側、すなわちブレード１９と反対側の各々のカシメ孔２１の開口近傍に、前面シュラウド１７及び後面シュラウド１８の各々の表面から高さを落とした溝状の座２５を設けている。（図３は、前面シュラウド１７とブレード１９のみを図示しており、後面シュラウド１８とブレード１９の図示は割愛した）。
【００４０】
本実施の形態における電動送風機１は、カシメ爪２０が前面シュラウド１７及び後面シュラウド１８の表面より低いが座２５から突出しているため、カシメの際、カシメ爪２０の肉は、押しつぶされる方向とは垂直の方向（ラジアル方向）へと逃げ、カシメ孔２１内側面との間で圧固定されるとともに、座２５表面から突出している肉は座２５表面を覆うように広がり、ブレード方向（スラスト方向）へ圧固定することとなる。これによって、カシメ爪２０の固定力がラジアル方向だけでなく、スラスト方向からも加わるため、吸込み性能を低下させることなくカシメ強度を向上させることができる。
【００４１】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３における電動送風機のインペラの要部断面図である。なお、上記実施の形態における電動送風機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。
【００４２】
本実施の形態における電動送風機は、図４に示すように、実施の形態２で述べたカシメ後のカシメ爪２０の、ブレード１９と反対側の端部の外周側面２６と、前面シュラウド１７及び後面シュラウド１８の座２５の外周側面２７との間に隙間がないよう、すなわち、当接させるよう、カシメ爪２０または座２５の外径を調整するようにしたものである。（図４は、前面シュラウド１７とブレード１９のみを図示しており、後面シュラウド１８とブレード１９の図示は割愛した）。
【００４３】
上記構成により、前面シュラウド１７及び後面シュラウド１８の表面との段差が少なくなり、インペラ４の回転時の回転摩擦損失をより一層低減することができ吸込み性能が著しく向上することができる。
【００４４】
（実施の形態４）
図５は、本発明の実施の形態４における電気掃除機の全体斜視図である。なお、上記実施の形態における電動送風機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。
【００４５】
本実施の形態における電気掃除機は、図５に示すように、掃除機本体３４と、掃除機本体３４と連通したホース３５と、ホース３５の一端と連通した延長管３６と、延長管３６の一端に設けた操作ハンドル３７と、延長管３６の他端と連通した床用吸込具３８とを備え、掃除機本体３４内には、吸引力を発生させる電動送風機１を内蔵し、この電動送風機１の上流側には吸引した塵埃を貯める集塵室３９を有している。電動送風機１は、上記実施の形態１〜３で示した電動送風機１のいずれかを用いているものである。
【００４６】
以上のように構成された本実施の形態における電気掃除機の動作について説明すると、使用者が、操作ハンドル３７を持って電気掃除機の運転を開始すると、電動送風機１から吸引力が発生し、床面を移動する床用吸込具３８から塵埃を吸い込む。吸引された塵埃は、空気とともに延長管３６、ホース３５を経て集塵室３９へ流れ、集塵室３９で塵埃と空気を分離し、塵埃を集塵室３９に貯め込み、空気だけを電動送風機１が吸引する。
【００４７】
電動送風機１が吸引した空気は、電動送風機１内部を通過し、さらに掃除機本体３４内部を通過して掃除機本体３４の外部へ排出される。
【００４８】
本実施の形態では、吸い込み性能が向上した電動送風機１を用いているので、吸込み力が強く、短時間で快適な掃除ができる電気掃除機を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上のように、本発明にかかる電動送風機とそれを用いた電気掃除機は、電動送風機の吸い込み性能の向上が図れるため、電動送風機にて吸引を行う家庭用電化機器、産業機器等の用途にも幅広く適用できる。
【符号の説明】
【００５０】
１  電動送風機
２  電動機
３  回転軸
４  インペラ
５  エアガイド
６  ファンケース
７  ステータコア
８  ステータ巻線
９  ステータ
１０  ロータコア
１１  ロータ巻線
１２  整流子
１３  軸受
１４  ロータ
１５  電動機ケース
１６  カーボンブラシ
１７  前面シュラウド
１８  後面シュラウド
１９  ブレード
２０  カシメ爪
２１  カシメ孔
２２  土台部
２３  静翼
２４  戻り翼
２５  座
２６  外周側面
２７  外周側面
２８  吸気口
３４  掃除機本体
３５  ホース
３６  延長管
３７  操作ハンドル
３８  床用吸込具
３９  集塵室
【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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【図７】
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