(57)【要約】      （修正有）【課題】遠心ファンの吸込口近傍の流路を広く確保しつつモータの回転軸に遠心ファンを固定することができ、しかも、遠心ファンの回転時に回転軸や軸受の破損、あるいは、異音の発生を抑えやすい電動送風機を提供する。【解決手段】モータケース２４内に収容されたモータ１８と、モータ１８の回転軸４２を回転自在に支持する軸受３７，４０と、回転軸４２の一端部４２ａに取り付けられた遠心ファン１７と、回転軸４２の一端部４２ａに形成された凹部４２ｂにおいて回転軸４２と係止して遠心ファン１７を回転軸４２に固定する連結体７０と、モータケース２４に取り付けられ遠心ファン１７を覆うファンカバー２２とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
2011157828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータケース内に収容されたモータと、前記モータの回転軸を回転自在に支持する軸受と、前記回転軸の一端部に取り付けられた遠心ファンと、前記回転軸の一端部に形成された凹部において前記回転軸と係止して前記遠心ファンを前記回転軸に固定する連結体と、前記モータケースに取り付けられ前記遠心ファンを覆うファンカバーとを備えることを特徴とする電動送風機。
【請求項２】
前記回転軸の一端部は、前記軸受から前記遠心ファンの吸気口へ向けて突出し、
前記連結体は、前記回転軸に形成された前記凹部に係止する係止部を備え、前記係止部の少なくとも一部が、一方の前記軸受の内方に位置す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】
前記連結体は、前記回転軸に形成された前記凹部に係止する係止部と、前記係止部の一端に配設され前記遠心ファンに当接する円板状の当接部とを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動送風機。
【請求項４】
前記連結体は、前記回転軸に形成された前記凹部に係止する係止部と、前記係止部の一端に配設され前記遠心ファンに当接する板状の当接部とを備え、
前記遠心ファンは、前記回転軸に直交する平面を有する板部と、前記板部に立設された翼部とを備え、前記板部に設けられた前記回転軸へ向けて陥没する収納凹部の底面において前記当接部が当接することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動送風機。
【請求項５】
前記当接部が、前記板部より突出していないことを特徴とする請求項４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、モータの回転軸に遠心ファンが固定された電動送風機に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気掃除機などでは、空気を吸い込み負圧を発生させる電動送風機が用いられている。この種の電動送風機は、吸気口を有したファンカバーと、ファンカバーに収容されるとともに、吸気口に対向させた吸込口を有した遠心ファンと、遠心ファンを回転させるモータとを備える。
【０００３】
そして、電動送風機では、モータを駆動させて遠心ファンが回転されると、吸気口から遠心ファンの軸方向に空気が吸い込まれ、遠心ファンの径外方向に転向してモータ内に導入される。モータ内に導入された空気はモータを冷却しながら電動送風機から吐出される。
【０００４】
上記のような電動送風機では、遠心ファンがモータから伸びた回転軸に多角ナットによって締結されているため、略９０度に近い流れの転向を伴う遠心ファンの吸込口近傍に多角ナットが配置されることとなり、多角ナットによる流体損失が発生する。
【０００５】
そこで、従来より遠心ファンを回転軸に締結する多角ナットにホーン型のキャップを嵌着することで、遠心ファンの吸込口近傍における気流の乱れを軽減し流体損失を抑えて高効率化を図った電動送風機が提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２１４０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のような多角ナットにホーン型のキャップを嵌着した電動送風機では、多角ナットに嵌着されたキャップが遠心ファンの吸込口近傍の流路を狭めることとなり、キャップによる流体損失が発生する問題がある。
【０００８】
また、多角ナットはモータの回転軸の外周面において螺合しており、回転軸の外側に重量物である多角ナットが配設されることとなる。遠心ファンの回転によって回転軸や軸受の破損、あるいは、異音の発生を抑えるために多角ナットの重量バランスや芯ブレ等を高精度に制御しなければならないという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記問題を考慮してなされたものであり、遠心ファンの吸込口近傍の流路を広く確保しつつモータの回転軸に遠心ファンを固定することができ、しかも、遠心ファンの回転時に回転軸や軸受の破損、あるいは、異音の発生を抑えやすい電動送風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】
【００１０】
本発明に係る電動送風機は、モータケース内に収容されたモータと、前記モータの回転軸を回転自在に支持する軸受と、前記回転軸の一端部に取り付けられた遠心ファンと、前記回転軸の一端部に形成された凹部において前記回転軸と係止して前記遠心ファンを前記回転軸に固定する連結体と、前記モータケースに取り付けられ前記遠心ファンを覆うファンカバーとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の電動送風機では、上記構成により、遠心ファンの吸込口近傍の流路を広く確保しつつモータの回転軸に遠心ファンを固定することができ、しかも、遠心ファンの回転時に回転軸や軸受の破損、あるいは、異音の発生を抑えやすい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の１実施形態に係る電動送風機の構成を示す断面図である。
【図２】図１の電動送風機の分解斜視図である。
【図３】図１の電動送風機の要部を拡大して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の１実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１４】
図１及び図２に示す電動送風機１０は、例えば電気掃除機や産業用ブロワなどに用いられるもので、ケース１６と、ケース１６に収容された遠心ファン１７と、モータ１８と、整流板部１９とを備える。なお、説明を容易にするため、以下、図１に示す姿勢を基本姿勢とし、矢符Ｘ方向を前方として前後の方向説明を行う。
【００１５】
ケース１６は、電動送風機１０の外殻であり、吸気口２１を有するファンカバー２２と、排気口２３を有するモータケース２４とから構成される。
【００１６】
ファンカバー２２は、略有底円筒状に形成され、その内部に遠心ファン１７と整流板部１９とが収容される。ファンカバー２２の前端に設けられた底面部２５には、中央部に略円形の吸気口２１が穿設されており、吸気口２１から吸い込まれた空気が遠心ファン１７に案内される。吸気口２１の周縁部には、ファンカバー２２と遠心ファン１７との間隙と、遠心ファン１７に設けられた吸込口４９との間の気体の流通を防止する環状のシール部材２８が配設されている。
【００１７】
モータケース２４は、有底円筒状に形成され、その内部にモータ１８が収容される。モータケース２４の前端に設けられた開口端部には、外方に突出するフランジ部３１が形成され、このフランジ部３１がファンカバー２２の後端に設けられた開口端部に嵌合される。これにより、ファンカバー２２とモータケース２４との内部を連通する空間がケース１６の内部に形成されている。
【００１８】
モータケース２４の底面部３４の中央部には、後方に陥没するモータヘッド部３６が形成されており、その内部に軸受３７が収容されている。
【００１９】
モータ１８は、遠心ファン１７の駆動力を発生させる駆動源であり、モータケース２４の内周面に配設される固定子５５と、固定子５５の内側に配設された回転子５６と、回転子５６の軸心に設けられた回転軸４２を回転自在に支持する軸受３７、４０と、一対のブラシ機構５７と、を備える。
【００２０】
回転子５６の軸心に設けられた回転軸４２が、モータ１８から遠心ファン１７に軸動力を伝達する。回転軸４２は、モータケース２４の長手方向軸の略同軸上に配設される。回転軸４２には整流子５８が設けられている。
【００２１】
ブラシ機構５７は、モータケース２４の側面から一部突出させて設けられ、モータケース２４の長手方向軸と対抗軸としてほぼ対向させて配置される。
【００２２】
ブラシ機構５７は、整流子５８に摺接するカーボンブラシ５９と、カーボンブラシ５９を保持するブラシ保持器６１とを有する。ブラシ保持器６１は、回転軸４２に略軸直交方向にカーボンブラシ５９を保持する。カーボンブラシ５９は、ブラシ保持器６１に押圧されて整流子５８に摺接させる。カーボンブラシ５９と整流子５８とは、互いに電気的に導通される。
【００２３】
モータケース２４の開口部には、整流板部１９をモータケース２４に配設するための整流板保持体３８が設けられている。
【００２４】
整流板保持体３８は、板状をなしており、モータケース２４の開口部の一部を覆うようにモータケース２４の径方向に架設され、フランジ部３１においてネジなどにより固定されている。モータケース２４の開口部のうち整流板保持体３８で覆われていない部分は、モータケース２４の内部とファンカバー２２の内部とを連通させる連通口２６である。
【００２５】
整流板保持体３８の中央部には、モータケース２４の前方に突出する軸受収納部３９が設けられている。この軸受収納部３９の内周面には、軸受４０が収容されている。この軸受４０は、モータヘッド部３６に収容された軸受３７と対をなし、一対の軸受３７、４０によってモータ１８の回転軸４２を回転自在に軸支する。軸受収納部３９の底面には挿通孔４３が穿設されている。この挿通孔４３にはモータ１８の回転軸４２が挿通され、回転軸４２の一端部（前端部）４２ａが一対の軸受３７，４０に挟まれた領域より外方（電動送風機１０の前方）へ遠心ファン１７の吸込口４９に向けて突出している。
【００２６】
整流板部１９は、整流板保持体３８に固定され、遠心ファン１７と整流板保持体３８との間に配設される。整流板部１９の径寸法はファンカバー２２の内径より小さく設定されており、整流板部１９の外周部がファンカバー２２の内周面から離隔されている。整流板部１９は、整流板本体６２と、複数の上流整流板６３と、複数の下流整流板６４とを備える。
【００２７】
整流板本体６２は、略円板状に形成され、その中心部に整流板保持体３８の軸受収納部３９を嵌挿する略円形の貫通孔６６が設けられている。整流板本体６２は、遠心ファン１７の径寸法より大きく形成されている。
【００２８】
上流整流板６３は、モータケース２４に対して固定された静翼であり、整流板本体６２の前側の面、すなわち、遠心ファン１７側の面に、電動送風機１０の前方に向けて突出させて形成される。上流整流板６３は、遠心ファン１７の外周から若干離間された整流板本体６２の周縁部に配置されており、遠心ファン１７の外周に対向させて突出される。
【００２９】
上流整流板６３は、整流板本体６２に対して略垂直な円弧壁状に形成される。それぞれの上流整流板６３は、電動送風機１０の長手軸方向視で渦巻状に配置される。それぞれの上流整流板６３は、互いに略等間隔に離隔される。
【００３０】
上流整流板６３の渦巻方向は、遠心ファン１７のファン翼４６の渦巻方向の逆方向に形成される。それぞれの上流整流板６３の間には、整流板本体６２の外周方向に向かって次第に幅広となる案内風路６８が区画形成される。この案内風路６８は、遠心ファン１７から吐出された空気をファンカバー２２の内周に螺旋状に案内する風路である。
【００３１】
下流整流板６４は、整流板本体６２の後側の面、すなわち、モータ１８側の面に、電動送風機１０の後方に向けて突出させて形成される。それぞれの下流整流板６４は、整流板本体６２に対して略垂直な円弧壁状に形成される。それぞれの下流整流板６４は、上流整流板６３の渦巻方向とは逆方向の渦巻状に配置されている。それぞれの下流整流板６４は、互いに略等間隔に離隔される。それぞれの下流整流板６４の間には、流過風路６９が区画される。この流過風路６９は、案内風路６８からファンカバー２２の内周に吐出された空気をモータケース２４の開口部に案内する。
【００３２】
遠心ファン１７は、モータ１８により回転されるもので、その回転時に空気との摩擦によって発生する熱に対する耐熱性や、回転時の慣性や重量などを考慮して、例えば、アルミニウム合金などを用いて形成される。遠心ファン１７は、上板部４４と、下板部４５と、複数のファン翼４６とを備え、上板部４４と、下板部４５と、複数のファン翼４６とで区画された複数の渦巻状の吸気風路４８を有する。
【００３３】
上板部４４は、略円板状に形成され、その中心部分に吸込口４９が設けられている。吸込口４９は、ファンカバー２２の吸気口２１に対向させて配置される。上板部４４は、吸込口４９を中心に下板部４５（電動送風機１０の後方）に向けて拡開状に形成されており、吸気口４９の周縁部が回転軸４２方向に沿って電動送風機１０の前方に向けて突出している。吸込口４９の周縁部は、シール部材２８に設けられたシール部８１に食い込むように挿入される。
【００３４】
下板部４５は、上板部４４と略同径の略円板状に形成され、その中心部分に回転軸４２へ向けて後方に陥没する収納凹部７４が設けられている。図３に示すように、収納凹部７４の底面には、遠心ファン１７をモータ１８の回転軸４２に固定するための取付孔５０が穿設されている。
【００３５】
ファン翼４６は、モータ１８が駆動することで回転する動翼であり、上板部４４および下板部４５を離間させて、上板部４４および下板部４５のそれぞれに接合される。ファン翼４６は、電動送風機１０の長手軸直交方向に放射状に配置され、かつ、渦巻状の壁状に設けられている。
【００３６】
このような構成の遠心ファン１７は、軸受４０より前方へ突出する回転軸４２の前端部４２ａに連結体７０を介して固定されており、モータ１８が駆動されることで、ファン翼４６の渦巻方向の逆方向に回転される。
【００３７】
詳細には、図３に示すように、回転軸４２の前端部４２ａには軸方向に陥没する凹部４２ｂが形成されている。この凹部４２ｂは、回転軸４２の上側を回転自在に支持する軸受４０の内方まで達しており、凹部４２ｂの内周面にねじ山が形成されている。
【００３８】
回転軸４２には環状のスペーサ７５が挿通され、軸受４０の内輪４０ａに載置されており、回転軸４２の前端部４２ａの外周面にスペーサ７５が配設されている。このスペーサ７５は、整流板保持体３８に設けられた挿通孔４３に挿通され軸受収納部３９の底面より前方へ突出し、収納凹部７４の底面７４ａに当接する。
【００３９】
連結体７０は、外周面にねじ山が形成された係止部７２と、係止部７２の上端に配設された円板状の当接部７３とを備える（図２参照）。
【００４０】
係止部７２が、取付孔５０に挿通され、回転軸４２の前端部４２ａに設けられた凹部４２ｂに螺合することで、連結体７０は回転軸４２に係止される。連結体７０が回転軸４２の前端部４２ａに固定された状態では、係止部７２の一部が軸受４０の内方に位置し、当接部７３が下板部４５に設けられた収納凹部７４の底面７４ａに当接して収納凹部７４内に収納される。
【００４１】
このように当接部７３が収納凹部７４の底面７４ａに当接することで、下板部４５が当接部７３とスペーサ７５との間で挟持され、これにより、遠心ファン１７が回転軸４２の前端部４２ａに固定される。
【００４２】
なお、連結体７０の締め付け方向は、遠心ファン１７の回転方向と逆方向に回転すると、当接部７３が下板部４５をスペーサ７５に押さえ付けるように設定されている。
【００４３】
収納凹部７４内に収納された当接部７３は、その前面７３ａが、下板部４５の前面４５ａとほぼ同じ平面内に位置しており、下板部４５より前方へ突出していない。
【００４４】
なお、当接部７３が収納凹部７４の奥まった位置に収納され、収納凹部７４内に収納された当接部７３の前面７３ａが、下板部４５の前面４５ａより回転軸４２側に位置するように設けてもよい。
【００４５】
以上のように、本実施形態の電動送風機１０では、回転軸４２の前端部４２ａに形成された凹部４２ｂに、連結体７０の係止部７２を係止させることで、遠心ファン１７が回転軸４２に固定されている。そのため、吸込口４９近傍の吸気風路４８が、遠心ファン１７を回転軸４２に固定するための連結体７０によってほとんど狭められることが無く、流体損失を抑えることができる。
【００４６】
しかも、本実施形態において、連結体７０は、回転軸の外周面と係止するナットのような従来の連結体に比べて、回転軸４２の径外方向へ突出する箇所が少なく、かつ、突出箇所の重量も小さい。そのため、回転軸４２が、連結体７０の重量のアンバランスや芯ブレ等の影響を受けにくくなり、軸受の破損や異音の発生を低減することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、連結体７０が軸受４０より遠心ファン１７の吸込口４９へ向けて突出した回転軸４２の一端部４２ａに配置されているが、連結体７０の係止部７２の一部が軸受４０の内方に位置しているため、連結体７０において一対の軸受３７，４０に挟まれた領域の外側に位置する部位を減らすことができる。そのため、回転軸４２が、連結体７０の重量のアンバランスや芯ブレ等の影響をより一層受けにくくなり、軸受の破損や異音の発生を低減することができる。
【００４８】
また、本実施形態では、連結体７０の当接部７３が円板状をなしているため、多角形状のものに比べて精度良く芯出しすることができ、連結体７０の芯ブレに起因した軸受の破損や異音の発生を低減することができる。
【００４９】
また、本実施形態では、連結体７０の当接部７３が下板部４５に設けられた収納凹部７４に収納されているため、吸込口４９近傍の吸気風路４８を更に広くすることができ、更なる流体損失の低減を図ることができる。
【００５０】
なお、上記した本実施形態では、係止部７２が回転軸４２に設けられた凹部４２ｂに螺合することで、連結体７０を回転軸４２に係止する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、係止部７２を回転軸４２に設けた凹部４２ｂに圧入することで連結体７０を回転軸４２に係止させても良い。
【符号の説明】
【００５１】
１０…電動送風機    １７…遠心ファン    １８…モータ
１９…整流板部      ２１…吸気口        ２２…ファンカバー
２３…排気口        ３７…軸受          ３８…整流板保持体
３９…軸受収納部    ４０…軸受          ４０ａ…内輪
４２…回転軸        ４２ｂ…凹部        ４３…挿通孔
４４…上板部        ４５…下板部        ４６…ファン翼
４９…吸込口        ５０…取付孔        ５５…固定子
５６…回転子        ５７…ブラシ機構    ７０…連結体
７２…係止部        ７３…当接部        ７４…収納凹部
７４ａ…底面        ７５…スペーサ      ８１…シール部
【図１】
2011157828.tif 000003
【図２】
2011157828.tif 000004
【図３】
2011157828.tif 000005