(57)【要約】      （修正有）【課題】送風効率の低下の抑制と、回路基板の冷却とを両立させることができる送風装置を提供する。【解決手段】送風装置は、上下に延びる中心軸に沿って配置されるシャフト１１を有するモータ１０と、シャフトに固定され、中心軸周りに回転するインペラ２０と、少なくとも一部がモータの径方向外方に配置されるモータハウジング３０と、少なくとも一部がモータハウジングの径方向外面よりも径方向外方に配置されるブロアケース４０と、モータハウジングよりも下方に配置され、複数の回路素子が配置される回路基板５０と、を有する。モータハウジングは、下端部に、下方に向かうにつれて当該モータハウジングの径方向長さが短くなるハウジング縮小部３２１を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に延びる中心軸に沿って配置されるシャフトを有するモータと、 
前記シャフトに固定され、前記中心軸周りに回転するインペラと、 
少なくとも一部が前記モータの径方向外方に配置されるモータハウジングと、 
少なくとも一部が前記モータハウジングの径方向外面よりも径方向外方に配置されるブロアケースと、
前記モータハウジングよりも下方に配置され、複数の回路素子が配置される回路基板と、
を有し、 
前記モータハウジングは、下端部に、下方に向かうにつれて当該モータハウジングの径方向長さが短くなるハウジング縮小部を有する、送風装置。
【請求項２】
前記ハウジング縮小部は、下方かつ径方向外方に向けて凸となる湾曲部である、請求項１に記載の送風装置。
【請求項３】
複数の前記回路素子のうち最も高温になる第１回路素子は、前記ハウジング縮小部の径方向外端よりも径方向内方に位置する、請求項１又は２に記載の送風装置。
【請求項４】
前記ハウジング縮小部の少なくとも一部の周方向領域は、前記第１回路素子と径方向に重なっている、請求項３に記載の送風装置。
【請求項５】
前記モータハウジングは、前記ハウジング縮小部の径方向内方に、上方に向けて凹むハウジング凹部を有し、
複数の前記回路素子のうち最も軸方向長さが長い第２回路素子は、少なくとも上部が前記ハウジング凹部内に収容されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の送風装置。
【請求項６】
前記モータハウジングは、
前記ハウジング縮小部の径方向内方に、上方に向けて凹むハウジング凹部と、
前記ハウジング縮小部と前記ハウジング凹部との径方向間を貫通するハウジング開口部と、
を有する、請求項１から４のいずれか１項に記載の送風装置。
【請求項７】
前記ハウジング開口部は周方向に複数設けられ、
複数の前記ハウジング開口部は、周方向に等間隔に配置されている、請求項６に記載の送風装置。
【請求項８】
前記モータハウジングは、前記ハウジング縮小部に径方向内方に凹むハウジング溝を有する、請求項１から７のいずれか１項に記載の送風装置。
【請求項９】
前記モータハウジングは、
上ハウジングと、
前記上ハウジングの下方に配置される下ハウジングと、
を有し、
前記下ハウジングは、前記ハウジング縮小部を有する、請求項１から８のいずれか１項に記載の送風装置。
【請求項１０】
前記モータハウジングは、周方向に隣り合う前記ハウジング縮小部の周方向間に配置され、径方向外方に突出するハウジング拡大部を有し、
前記ハウジング拡大部の径方向外面よりも径方向内方には、軸方向に貫通するハウジング貫通孔が設けられ、
前記ハウジング貫通孔内には、前記モータと前記回路基板とを電気的に接続する接続部が配置されている、請求項１から９のいずれか１項に記載の送風装置。
【請求項１１】
前記ハウジング貫通孔は、径方向内方に向かうにつれて、前記インペラの回転方向前方側に延びている、請求項１０に記載の送風装置。
【請求項１２】
複数の前記回路素子のうち最も高温になる第１回路素子の少なくとも一つは、周方向に隣り合う前記ハウジング貫通孔の周方向間において、前記インペラの回転方向後方側に配置される前記ハウジング貫通孔における前記インペラの回転方向前方端と、前記インペラの回転方向前方側に配置される前記ハウジング貫通孔における前記インペラの回転方向後方端との周方向中間位置よりも前記インペラの回転方向後方側に配置されている、請求項１１に記載の送風装置。
【請求項１３】
前記ハウジング貫通孔は、周方向に複数配置されている、請求項１０から１２のいずれか１項に記載の送風装置。
【請求項１４】
前記ハウジング拡大部は、
前記ハウジング縮小部よりも径方向外方に配置される拡大部外壁部と、
前記拡大部外壁部の周方向両端部と前記ハウジング縮小部とを接続する一対の拡大部側壁部と、
を有し、
前記一対の拡大部側壁部のうち、前記インペラの回転方向後方側に配置される前記拡大部側壁部は、前記インペラの回転方向前方側の面に、上側に向かうにつれて前記インペラの回転方向後方側に向かう貫通孔拡大部を有する、請求項１０から１３のいずれか１項に記載の送風装置。
【請求項１５】
前記ハウジング拡大部は、周方向に所定角度おきに等間隔で複数配置され、
前記モータハウジングは、下方に向けて突出し、前記回路基板と接続される複数の脚部を有し、
複数の前記脚部は、周方向に前記所定角度おきに等間隔で配置され、
各前記ハウジング拡大部は、複数の前記脚部のうちのいずれか一つを基準として、前記インペラの回転方向後方側に前記所定角度の半分より小さい角度ずれて配置されている、請求項１０から１４のいずれか１項に記載の送風装置。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか１項に記載の送風装置を有する、掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送風装置および掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００２−２１７９４号公報には、ステータと、ロータと、ロータを軸支するブラケットからなるモータ部と、ロータの出力軸で回転するインペラと、インペラを覆うケーシングからなるファン部を備え、モータ部内にモータ部の電力制御を行う回路部を配した電動送風機が開示されている。当該電動送風機においては、回路部の発熱部品を効率よく冷却することができる。
【０００３】
より詳細に説明すると、モータ部は、導電材料である金属製の負荷側ブラケットと反負荷側ブラケットにより筐体が形成されている。回路部は、第１の基板と第２の基板から構成される。第１の基板と第２の基板とは、モータ部の金属製の筐体である負荷側ブラケットと反負荷側ブラケットによって覆われるように配されている。ファン部は、ロータの回転軸の上端部に取り付けたインペラと、インペラの外周部に配され、インペラから流出する気流をモータ部の内部へ導く通風路を形成するエアガイドと、これらを覆うように負荷側ブラケットに取り付けたケーシングとを備える。
【０００４】
電動送風機が回転すると、インペラが回転し吸引力が発生し、ケーシングの吸入口から空気がインペラに流入し、インペラ外周より排出される。インペラ外周より排出された気流は、モータ部の負荷側ブラケット上面に達し、負荷側ブラケットの開口部を通り、回路部の第１の基板および第２の基板へ導かれる。第１の基板、第２の基板に基板表裏を貫通する貫通穴を複数設けているので、インペラ外周より排出された空気流は負荷側ブラケット上面に達し、それから、この貫通穴を介してモータ部の内部まで流入する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２１７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特開２００２−２１７９４号公報に開示される電動送風装置においては、インペラとステータの軸方向間に回路基板が配置されているために、回路基板が送風抵抗になり、送風効率が低下する可能性がある。
【０００７】
本発明は、送風効率の低下の抑制と、回路基板の冷却とを両立させることができる技術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】
【０００８】
本発明の例示的な送風装置は、上下に延びる中心軸に沿って配置されるシャフトを有するモータと、前記シャフトに固定され、前記中心軸周りに回転するインペラと、少なくとも一部が前記モータの径方向外方に配置されるモータハウジングと、少なくとも一部が前記モータハウジングの径方向外面よりも径方向外方に配置されるブロアケースと、前記モータハウジングよりも下方に配置され、複数の回路素子が配置される回路基板と、を有する。前記モータハウジングは、下端部に、下方に向かうにつれて当該モータハウジングの径方向長さが短くなるハウジング縮小部を有する。
【０００９】
本発明の例示的な掃除機は、上述の送風装置を有する。
【発明の効果】
【００１０】
例示的な本発明によれば、送風装置の、送風効率の低下の抑制と、回路基板の冷却とを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る送風装置の斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る送風装置の縦断面図である。
【図３】図３は、送風装置の下部側の一部を拡大して示した概略断面図である。
【図４】図４は、ハウジング縮小部と回路素子との関係を示す概略断面図である。
【図５】図５は、下ハウジングを斜め下方から見た斜視図である。
【図６】図６は、下ハウジングを斜め上方から見た斜視図である。
【図７】図７は、下ハウジングの平面図である。
【図８】図８は、ハウジング拡大部およびその周辺の構成を示す斜視図である。
【図９】図９は、ハウジング貫通孔と第１回路素子との関係を示す図である。
【図１０】図１０は、脚部とハウジング拡大部との関係を説明するための図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態に係る掃除機の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本明細書では、送風装置１００の説明において、図２に示す送風装置１００の中心軸Ｃと平行な方向を「軸方向」、中心軸Ｃに直交する方向を「径方向」、中心軸Ｃを中心とする円弧に沿う方向を「周方向」とそれぞれ称する。また、本明細書では、軸方向を上下方向とし、図２に示すモータ１０に対してインペラ２０側を上として、各部の形状や位置関係を説明する。上下方向は単に説明のために用いられる名称であって、実際の位置関係及び方向を限定しない。本明細書において、「上流」及び「下流」はインペラ２０を回転させた際に発生する気流Ｓの流通方向の上流及び下流をそれぞれ示す。
【００１３】
また、本明細書では、掃除機２００の説明に際して、図１１の床面Ｆ（被清掃面）に近づく方向を「下方」とするとともに床面Ｆから離れる方向を「上方」として、各部の形状や位置関係を説明する。なお、これらの方向は単に説明のための用いられる名称であって、実際の位置関係及び方向を限定しない。
【００１４】
また、本明細書では、周方向に幅を有する複数の要素について、要素間の周方向間隔は、特に断りがない場合には、各要素の周方向の中間位置間の間隔として定義する。ただし、これは説明の便宜上用いられる定義であり、要素間の周方向の間隔は、別の基準で定義されてもよい。
【００１５】
＜１．送風装置＞
＜１−１．送風装置の概要＞
図１は、本発明の実施形態に係る送風装置１００の斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係る送風装置１００の垂直断面図である。図１および図２に示すように、送風装置１００は、モータ１０と、インペラ２０と、モータハウジング３０と、ブロアケース４０と、回路基板５０と、を有する。
【００１６】
送風装置１００では、ブロアケース４０の内部に、インペラ２０、及び、モータハウジング３０の一部が収容される。詳細には、ブロアケース４０は、モータハウジング３０の上側を収容する。図２に示すように、ブロアケース４０と、モータハウジング３０の後述する上ハウジング３１との径方向間に流路６０が構成される。
【００１７】
モータ１０は、モータハウジング３０の内部に収納される。モータ１０は、上下に延びる中心軸Ｃに沿って配置されるシャフト１１を有する。インペラ２０は、シャフト１１に固定され、中心軸Ｃ周りに回転する。モータ１０は、インペラ２０の下側に配置されてインペラ２０を回転させる。モータ１０の回転によりインペラ２０が中心軸Ｃ周りに回転し、空気の流れが発生する。
【００１８】
モータ１０は、いわゆる、インナーロータ型のモータである。ただし、本発明は、いわゆる、アウターロータ型のモータに適用されてもよい。モータ１０は、シャフト１１の他に、ロータ１２と、ステータ１３とを有する。なお、本実施形態では、シャフト１１は円柱状である。図２に示すように、シャフト１１は、上ハウジング３１の後述する上ハウジング天板部３１１に設けられた上側軸孔３１４を貫通する。シャフト１１の上ハウジング天板部３１１から上方に突出した端部に、インペラ２０が固定される。シャフト１１は、軸方向に間隔をあけて配置される上軸受Ｂｒ１および下軸受Ｂｒ２に回転可能に支持されている。
【００１９】
本実施形態では、上軸受Ｂｒ１および下軸受Ｂｒ２は玉軸受である。シャフト１１は、上軸受Ｂｒ１及び下軸受Ｂｒ２の内輪に固定される。固定の方法は、例えば接着又は圧入であってよい。上軸受Ｂｒ１の外輪は上ハウジング３１に固定され、下軸受Ｂｒ２の外輪は後述する下ハウジング３２に固定される。なお、シャフト１１を回転可能に支持する軸受は玉軸受に限らず、例えばスリーブ軸受等であってもよい。軸受の数も２つに限らず、１つ又は３つ以上であってよい。
【００２０】
ロータ１２は、シャフト１１に固定される。ロータ１２は、シャフト１１と共に回転する。本実施形態では、ロータ１２は、円筒状のマグネット１２１を有する。マグネット１２１は、シャフト１１の径方向外方に配置され、シャフト１１に固定される。マグネット１２１の径方向外面には、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に並ぶ。なお、マグネット１２１は、１つのマグネットで構成されてもよいが、複数のマグネット片で構成されてもよい。
【００２１】
ステータ１３は、ロータ１２の径方向外方に配置される。ステータ１３は、ステータコア１３１と、インシュレータ１３２と、コイル１３３とを備える。ステータコア１３１は電磁鋼板を軸方向に積層した積層体である。ただし、ステータコア１３１は、例えば、紛体の焼成鋳造等で構成された単一の部材であってもよい。
【００２２】
ステータコア１３１は、中心軸Ｃを中心とする環状である。環状のステータコア１３１は、環状のコアバック１３４と複数のティース１３５とを有する。コアバック１３４は、中心軸Ｃを中心とする環状である。ティース１３５は、コアバック１３４の径方向内面から径方向内方に突出する。複数のティース１３５は、周方向に等間隔に配置される。
【００２３】
インシュレータ１３２は、ステータコア１３１の少なくとも一部を覆う絶縁部材である。コイル１３３は、各ティース１３５の周囲に、インシュレータ１３２を介してそれぞれ導線を巻き回して構成される。すなわち、ステータ１３は複数のコイル１３３を有する。電力源から各コイル１３３に電力が供給されると、各ティース１３５に磁束が生じる。各ティース１３５に生じた磁束と、マグネット１２１によって発生する磁界との作用により、周方向のトルクが生じる。その結果、ロータ１２がシャフト１１と共に中心軸Ｃを中心として回転する。
【００２４】
モータハウジング３０は、少なくとも一部がモータ１０の径方向外方に配置される。本実施形態では、一部がモータ１０の径方向外方に配置される。モータハウジング３０は、例えば、金属製又は樹脂製である。モータハウジング３０は、上ハウジング３１と、下ハウジング３２とを有する。下ハウジング３２は、上ハウジング３１の下方に配置される。上ハウジング３１と下ハウジング３２とは、例えば螺子、スナップフィット、又は、接着剤等で連結することができる。モータハウジング３０を２つの部材に分けることによって、複雑な形状を有するモータハウジング３０の量産性を向上することができる。モータハウジング３０の構成の詳細については、後述する。
【００２５】
インペラ２０は、例えばエンジニアリングプラスチック等の樹脂によって構成された、いわゆる、斜流インペラである。エンジニアリングプラスチックは、強度、耐熱性等の機械特性が他の樹脂に比べて優れた樹脂である。なお、インペラ２０は金属等の他の種類の素材で構成されてもよい。インペラ２０は、ハブ部２１と、複数枚の羽根２２とを有する。ハブ部２１の直径は下側に向かうにつれて大きくなる。換言すると、ハブ部２１は下側に向かって漸次拡径する。ハブ部２１は、下面凹部２１１とボス部２１２とを有する。
【００２６】
下面凹部２１１は、ハブ部２１の下面から上方に向けて凹む。下面凹部２１１は、中心軸Ｃを中心とする環状である。下面凹部２１１が設けられることで、ハブ部２１を軽量化することができる。軽量化により、消費電力を低減して、インペラ２０を高速回転させることができる。
【００２７】
ボス部２１２は、下面凹部２１１の径方向内方に設けられる。ボス部２１２は、中心軸Ｃを中心とする円柱状である。ボス部２１２には、中心軸Ｃを中心として軸方向に貫通する孔部２１３が設けられる。孔部２１３には、シャフト１１が圧入される。これにより、インペラ２０とシャフト１１とが連結され、インペラ２０は中心軸Ｃを中心として回転する。本実施形態では、図２の矢印Ａ方向に回転する。送風装置１００の平面視において、インペラ２０は、反時計回り方向に回転する。
【００２８】
羽根２２は、ハブ部２１の外面に設けられる。複数の羽根２２は、周方向に間隔をあけて配置される。本実施形態においては、羽根２２はハブ部２１の外面上に周方向に所定間隔で並設され、ハブ部２１と一体成形される。羽根２２の上部は下部に対して回転方向前方に配される。すなわち、羽根２２は、中心軸Ｃに対して傾斜している。
【００２９】
ブロアケース４０は、少なくとも一部がモータハウジング３０の径方向外面よりも径方向外方に配置される。本実施形態では、一部がモータハウジング３０の径方向外方に配置される。なお、ブロアケース４０は、モータハウジング３０とは別部材でもよいし、モータハウジング３０の少なくとも一部と単一部材であってもよい。
【００３０】
詳細には、ブロアケース４０は、上ケース４１と下ケース４２とを有する。すなわち、ブロアケース４０は２部材で構成されている。ただし、ブロアケース４０は単一部材で構成されてもよい。
【００３１】
上ケース４１は、中心軸Ｃを中心とし、軸方向上方に向かって先細りの円筒状である。上ケース４１は、インペラ２０の径方向外方に配置される。上ケース４１は、上部に吸気口４３を有する。吸気口４３は上端から内側に屈曲して下方へ延びるベルマウス４３１を有する。これにより、吸気口４３の直径は上側から下側に向かうに従って滑らかに小さくなる。上ケース４１がベルマウス４３１を有することで、滑らかに空気を吸い込むことができる。これにより、インペラ２０の回転時に吸気口４３から吸い込まれる空気の量が増える。
【００３２】
下ケース４２は、中心軸Ｃを中心とし軸方向に延びる円筒状である。下ケース４２は、上ケース４１の下方に配置され、上ケース４１に固定される。下ケース４２は、上ハウジング３１の径方向外方に配置される。下ケース４２と上ハウジング３１との径方向間には隙間が設けられる。下ケース４２と上ハウジング３１との径方向の隙間には、後述する複数個の静翼３３が周方向に等間隔に並んで配置される。本実施形態では、下ケース４２、上ハウジング３１、および、複数の静翼３３は単一部材である。
【００３３】
回路基板５０は、モータハウジング３０よりも下方に配置される。回路基板５０には、例えば電源回路および制御回路等のモータ１０を駆動するための回路が設けられている。回路基板５０には、複数の回路素子５１が配置されている。複数の回路素子５１は、回路基板５０の上面に実装されている。回路基板５０は、例えば金属膜で形成されたプリント配線を有し、複数の回路素子５１は、プリント配線と共に電源回路および制御回路等を構成する。本実施形態では、複数の回路素子５１は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）と電解コンデンサとを含む。
【００３４】
なお、本実施形態では、トランジスタとしてＦＥＴが採用されているが、これに限定されず、例えば、バイポーラトランジスタ、ＩＧＢＴ、ＭＯＳＦＥＴ等がトランジスタとして採用されてもよい。また、本実施形態では、コンデンサとして電解コンデンサが採用されているが、これに限定されず、例えば、セラミックコンデンサ、フィルムコンデンサ等がコンデンサとして採用されてもよい。
【００３５】
モータ１０が駆動することによって、シャフト１１が回転し、シャフト１１に固定されたインペラ２０が回転する。図２に太矢印で示すように、インペラ２０が回転することで、気流Ｓが発生する。インペラ２０の回転により発生する気流Ｓは、上ハウジング３１と下ケース４２との径方向間に形成される流路６０に流入する。流路６０に流入した気流Ｓは、後述の静翼３３によって整流される。気流Ｓは、静翼３３によって、中心軸Ｃを中心とした軸対称に近い流れとなる。そして、気流Ｓは、ブロアケース４０の下端から下方に吹き出す。下方に吹き出した気流Ｓの一部は、送風装置１００の外部へと流れる。また、下方に吹き出した気流Ｓの他の一部は、回路基板５０に向かって流れる。
【００３６】
＜１−２．モータハウジングの詳細＞
上述のように、本実施形態では、モータハウジング３０は、上ハウジング３１と下ハウジング３２とによって構成される。すなわち、モータハウジング３０は２つの部材で構成される。ただし、モータハウジング３０は単一部材で構成されてもよい。
【００３７】
＜１−２−１．上ハウジング＞
図２に示すように、上ハウジング３１は、上ハウジング天板部３１１と、上ハウジング筒部３１２とを有する。上ハウジング天板部３１１は、中心軸Ｃと直交する方向に拡がる。上ハウジング天板部３１１は、軸方向からの平面視において、中心軸Ｃを中心とする円形状である。上ハウジング筒部３１２は、上ハウジング天板部３１１の径方向外縁から軸方向下方に延びる。上ハウジング筒部３１２は、中心軸Ｃを中心とする円筒状である。上ハウジング天板部３１１および上ハウジング筒部３１２は、単一部材である。上ハウジング筒部３１２は、ステータ１３の径方向外方に配置される。
【００３８】
上ハウジング天板部３１１の下面は、ロータ１２およびステータ１３と軸方向に対向する。上ハウジング天板部３１１は、上側軸受保持部３１３と、上側軸孔３１４とを有する。上側軸受保持部３１３は、上ハウジング天板部３１１の下面の中央部に、上方に凹んだ凹部を有する。また、上側軸孔３１４は、中心軸Ｃを中心とし軸方向に貫通する貫通孔である。上側軸受保持部３１３と上側軸孔３１４とは、中心が一致する。上側軸受保持部３１３には、上軸受Ｂｒ１の外輪が固定される。シャフト１１が上側軸孔３１４を通る。
【００３９】
上ハウジング筒部３１２の内周面に、ステータ１３が圧入される。上ハウジング筒部３１２の外周面には、複数の静翼３３が設けられる。複数の静翼３３は、上ハウジング筒部３１２の径方向外面よりも径方向外方、且つ、下ケース４２の径方向内面よりも径方向内方に配置される。
【００４０】
本実施形態では、上ハウジング筒部３１２と静翼３３とは単一部材である。ただし、上ハウジング筒部３１２と静翼３３とは別部材であってもよい。この場合、静翼３３は、上ハウジング筒部３１２に、例えば接着等により固定されてよい。また、本実施形態では、静翼３３は、下ケース４２とも単一部材である。すなわち、上ハウジング３１、静翼３３、および、下ケース４２は単一部材である。
【００４１】
複数の静翼３３は、上ハウジング３１の径方向外面において、周方向に等間隔に配置される。各静翼３３は板状に構成され、上側へ行くほどインペラ２０の回転方向と反対方向に向かって傾斜する。静翼３３はインペラ２０側が凸に湾曲している。複数の静翼３３の径方向外面は下ケース４２の径方向内面に接する。複数の静翼３３は周方向に並設され、送風装置１００の駆動の際に気流Ｓを下側に案内する。静翼３３は、流路６０の内部に配置されており、流路６０内を流れる気流Ｓを整流する。
【００４２】
また、静翼３３が、上ハウジング３１の径方向外面において、周方向に等間隔に配置される。これにより、上ハウジング３１の径方向外面における気流Ｓを軸対称に近づけることができ、上ハウジング３１の冷却特性を周方向で均一に近づけることができる。
【００４３】
モータ１０では、回転に伴って、コイル１３３及びその周囲から発熱する。その熱は、上ハウジング３１に伝達される。上ハウジング３１の外周面には、径方向外方に突出した静翼３３が設けられて、静翼３３が流路６０内に配置される。そのため、静翼３３は、気流Ｓを整流するとともに、上ハウジング３１の熱を外部に逃がす放熱フィンとしての役割も果たす。これにより、ステータ１３の熱によって昇温された上ハウジング３１を効率よく冷却することができる。
【００４４】
＜１−２−２．下ハウジング＞
図３は、送風装置１００の下部側の一部を拡大して示した概略断面図である。図１から図３に示すように、モータハウジング３０は、下端部に、下方に向かうにつれてモータハウジング３０の径方向長さが短くなるハウジング縮小部３２１を有する。本実施形態では、下ハウジング３２がハウジング縮小部３２１を有する。ハウジング縮小部３２１は、下ハウジング３２の径方向外面に設けられた特定の形状である。
【００４５】
図３に示すように、ハウジング縮小部３２１によって、インペラ２０の回転に伴い流路６０を通ってブロアケース４０の下端から吹き出した気流Ｓの一部を、下方且つ径方向内方に誘導することができる。ハウジング縮小部３２１によって誘導された気流Ｓは、モータハウジング３０の下方に配置される回路基板５０に向かい、回路基板５０上の発熱部品を冷却することができる。換言すると、ハウジング縮小部３２１によって誘導された気流Ｓは、ブロアケース４０の内部で回路基板５０に向かって滑らかに誘導され、ブロアケース４０の外部に導かれる。このために、送風装置１００においては、送風効率の低下の抑制と、回路基板５０の冷却とを両立させることができる。
【００４６】
なお、ブロアケース４０の下端から吹き出した気流Ｓの他の一部は、回路基板５０に当たることなく送風装置１００の外部へと流れる。ブロアケース４０の径方向内面の下端部には、下方に向かうにつれて内径を拡大するブロアケース拡大部４２１を有する。本実施形態では、ブロアケース拡大部４２１は下ケース４２に設けられる。ブロアケース拡大部４２１が設けられることにより、回路基板５０に向かわない気流Ｓを効率良く発生させることができる。回路基板５０に向かわない気流Ｓを発生させることにより、インペラ２０の下方における気圧が高くなり過ぎることを抑制することができる。すなわち、インペラ２０に加わる負荷が大きくなり過ぎることを抑制して、送風効率の低下を抑制することができる。
【００４７】
本実施形態では、ハウジング縮小部３２１は、下方且つ径方向外方に向けて凸となる湾曲部である。すなわち、ハウジング縮小部３２１は凸の湾曲面である。このように構成することにより、インペラ２０からの気流Ｓを回路基板５０に向けて滑らかに誘導することができる。すなわち、インペラ２０からの気流Ｓを回路基板に向けて効率良く誘導することができ、冷却効率を向上することができる。
【００４８】
なお、ハウジング縮小部３２１は、例えば、下方に向かうにつれて径方向内方に向かう傾斜面、又は、上方且つ径方向内方に向けて凹む湾曲面等の他の形状であってもよい。
【００４９】
図４は、ハウジング縮小部３２１と回路素子５１との関係を示す概略断面図である。図４に示すように、複数の回路素子５１のうち最も高温になる第１回路素子５１１は、ハウジング縮小部３２１の径方向外端よりも径方向内方に位置する。本実施形態では、第１回路素子５１１はＦＥＴである。第１回路素子５１１はＦＥＴ以外であってもよい。なお、「最も高温になる」とは、気流Ｓが当てられない場合の温度を比較した表現である。本実施形態の構成によれば、最も高温になる第１回路素子５１１に気流Ｓを当て易くなり、第１回路素子５１１、及び、回路基板５０が高温になることを効率良く抑制することができる。
【００５０】
なお、第１回路素子５１１は、その全体がハウジング縮小部３２１の径方向内方に位置することが好ましい。ただし、第１回路素子５１１は、その一部がハウジング縮小部３２１の径方向内方に位置する構成であってもよい。また、第１回路素子５１１が複数ある場合、全ての第１回路素子５１１がハウジング縮小部３２１の径方向外端より径方向内方に位置することが好ましい。ただし、複数の第１回路素子５１１の中に、ハウジング縮小部３２１の径方向外端より径方向外方に位置する第１回路素子５１１が含まれてもよい。
【００５１】
ハウジング縮小部３２１の少なくとも一部の周方向領域は、第１回路素子５１１と径方向に重なっていることが好ましい。これにより、ハウジング縮小部３２１によって誘導された気流Ｓを最も高温になる第１回路素子５１１に直接当てることができ、第１回路素子５１１、及び、回路基板５０の冷却を効率良く行うことができる。
【００５２】
なお、第１回路素子５１１が複数ある場合、全ての第１回路素子５１１がハウジング縮小部３２１の周方向領域の少なくとも一部と径方向に重なっていることが好ましい。ただし、複数の第１回路素子５１１の中に、ハウジング縮小部３２１の周方向領域と径方向に重なっていない第１回路素子５１１が含まれてもよい。
【００５３】
図４に示すように、モータハウジング３０は、ハウジング縮小部３２１の径方向内方に、上方に向けて凹むハウジング凹部３２２を有する。本実施形態では、下ハウジング３２がハウジング凹部３２２を有する。ハウジング凹部３２２は、中心軸Ｃを中心とする円形状である。
【００５４】
図４に示すように、複数の回路素子５１のうち最も軸方向長さが長い第２回路素子５１２は、少なくとも上部がハウジング凹部３２２内に収容されている。本実施形態では、第２回路素子５１２は電解コンデンサである。第２回路素子５１２は電解コンデンサ以外であってもよい。第２回路素子５１２は、上部がハウジング凹部３２２内に収容されており、下部はハウジング凹部３２２の外部に位置する。
【００５５】
本実施形態の構成によれば、最も軸方向の長さが長い第２回路素子５１２の上部がハウジング凹部３２２内に入っているために、モータハウジング３０と回路基板５０との軸方向間距離を小さくすることができる。すなわち、送風装置１００の軸方向のサイズを小さくすることができる。また、送風装置１００の軸方向のサイズを小さくするために、第２回路素子５１２をモータハウジング３０の径方向外端より径方向外方に配置する必要がなく、送風装置１００の径方向のサイズも小さくすることができる。
【００５６】
なお、第２回路素子５１２が複数ある場合、全ての第２回路素子５１２の、少なくとも上部がハウジング凹部３２２内に収容されていることが好ましい。ただし、複数の第２回路素子５１２の中に、少なくとも上部がハウジング凹部３２２内に収容されない第２回路素子５１２が含まれてもよい。
【００５７】
図５は、下ハウジング３２を斜め下方から見た斜視図である。図６は、下ハウジング３２を斜め上方から見た斜視図である。図７は、下ハウジング３２の平面図である。
【００５８】
図５から図７に示すように、下ハウジング３２は、下ハウジング筒部３２３と下ハウジング蓋部３２４とを有する。下ハウジング筒部３２３は、中心軸Ｃを中心とし軸方向に延びる筒状である。下ハウジング筒部３２３は、径方向外面にハウジング縮小部３２１を有するために、下方に向かうにつれて径方向長さが短くなる。下ハウジング蓋部３２４は、中心軸Ｃに直交する板状である。下ハウジング蓋部３２４は、下ハウジング筒部３２３内に配置される。下ハウジング筒部３２３と下ハウジング蓋部３２４とは、単一部材である。下ハウジング蓋部３２４は、上方に向けて凹むハウジング凹部３２２の上壁を構成する。
【００５９】
下ハウジング蓋部３２４は、下側軸受保持部３２４ａと、下側軸孔３２４ｂとを有する。下側軸受保持部３２４ａは、下ハウジング蓋部３２４の中央部分から上方に向かって突出するとともに中央部分が下方に凹んだ凹部を有する。下側軸受保持部３２４ａの凹部には、下軸受Ｂｒ２の外輪が固定される。下側軸孔３２４ｂは、下ハウジング蓋部３２４の中央部を軸方向に貫通する貫通孔である。シャフト１１が下側軸孔３２４ｂを通る。下側軸受保持部３２４ａと下側軸孔３２４ｂとは、中心が一致する。
【００６０】
下ハウジング３２は、上ハウジング３１の下側に取り付けられる。すなわち、下ハウジング筒部３２３の上端部は、上ハウジング筒部３１２の下端部と接触する。これにより、上ハウジング３１の下面の少なくとも一部が下ハウジング３２に覆われる。本実施形態では、下ハウジング３２は、上ハウジング３１に対して螺子を用いて固定される。なお、上ハウジング３１と下ハウジング３２とは、同じ材質であってもよいし、異なる材質であってもよい。
【００６１】
図５に示すように、下ハウジング３２はハウジング開口部３２５を有する。換言すると、モータハウジング３０はハウジング開口部３２５を有する。ハウジング開口部３２５は、ハウジング縮小部３２１とハウジング凹部３２２との径方向間を貫通する。本実施形態では、ハウジング開口部３２５は、下ハウジング３２の底面から上方に凹む切欠きである。当該切欠きは、径方向からの平面視において矩形状である。ただし、切欠きは矩形状に限らず、半円状等の他の形状であってよい。また、ハウジング開口部３２５は、切欠きではなく、貫通孔であってもよい。ハウジング開口部３２５から気流Ｓを外部に逃がし、ハウジング凹部３２２内で滞留する気流の量を低減することができる。これにより、インペラ２０にかかる負荷を低減することができる。また、ハウジング凹部３２２内に気流が滞留することを抑制できるので、例えば電解コンデンサン等の回路素子５１を効率良く冷却することができる。
【００６２】
本実施形態では、ハウジング開口部３２５は周方向に複数設けられる。複数のハウジング開口部３２５は、周方向に等間隔に配置されている。詳細には、下ハウジング３２は３つのハウジング開口部３２５を有する。３つのハウジング開口部３２５は、周方向に、１２０°間隔で設けられている。これによれば、周方向において、ハウジング開口部３２５を介して気流Ｓを均一に外部に逃がすことができる。
【００６３】
図５および図６に示すように、下ハウジング３２は、ハウジング縮小部３２１に径方向内方に凹むハウジング溝３２６を有する。換言すると、モータハウジング３０は、ハウジング縮小部３２１に径方向内方に凹むハウジング溝３２６を有する。ハウジング溝３２６は、ハウジング縮小部３２１を構成する湾曲面から径方向内方に凹む。本実施形態では、ハウジング溝３２６は、ハウジング縮小部３２１の上端から下端まで延びる。
【００６４】
ハウジング溝３２６は、ハウジング開口部３２５と径方向に重なる位置に設けられる。詳細には、径方向からの平面視において、ハウジング溝３２６はハウジング開口部３２５より大きく、ハウジング開口部３２５はハウジング溝３２６の領域内に設けられる。本実施形態では、ハウジング溝３２６の数は、ハウジング開口部３２５の数と同じ３つである。３つのハウジング溝３２６は、周方向に等間隔に配置される。
【００６５】
ハウジング溝３２６が設けられる位置においては、ハウジング縮小部３２１に沿う気流Ｓが生ぜず、気流Ｓの多くは径方向内方に向く成分を有し難くなる。このために、ハウジング溝３２６が設けられる位置では、気流Ｓが回路基板５０に向かい難くなる。すなわち、ハウジング溝３２６が設けられることによって、回路基板５０に向けて流れる気流の量が多くなり過ぎることを抑制できる。すなわち、回路基板５０に当たって上昇する気流の量が多くなり過ぎることを抑制して、回路基板５０の上面とモータハウジング３０の下端との軸方向間の空間における気圧が高くなることを抑制できるために、インペラ２０に加わる負荷を低減することができる。
【００６６】
図５から図７に示すように、下ハウジング３２はハウジング拡大部３２７を有する。換言すると、モータハウジング３０はハウジング拡大部３２７を有する。ハウジング拡大部３２７は、周方向に隣り合うハウジング縮小部３２１の周方向間に配置され、径方向外方に突出する。ハウジング拡大部３２７は、下ハウジング筒部３２３の径方向外面から径方向外方に突出する。ハウジング拡大部３２７は、下ハウジング筒部３２３と単一部材である。ただし、ハウジング拡大部３２７は、下ハウジング筒部３２３と別部材であってもよい。
【００６７】
図６および図７に示すように、ハウジング拡大部３２７は、拡大部外壁部３２７ａと、一対の拡大部側壁部３２７ｂとを有する。拡大部外壁部３２７ａは、ハウジング縮小部３２１よりも径方向外方に配置される。一対の拡大部側壁部３２７ｂは、拡大部外壁部３２７ａの周方向両端部とハウジング縮小部３２１とを接続する。ハウジング拡大部３２７は、軸方向からの平面視において略Ｕ字状である。ハウジング拡大部３２７は、軸方向において、下ハウジング筒部３２３の上端から下端まで延びる。
【００６８】
ハウジング拡大部３２７が設けられる位置においては、下ハウジング３２は、径方向長さが、ハウジング拡大部３２７が設けられない位置に比べて大きくなる。本実施形態では、ハウジング拡大部３２７は、周方向に等間隔に複数配置される。詳細には、ハウジング拡大部３２７の数は３つである。ただし、ハウジング拡大部３２７の数は３つ以外であってよく、単数であってもよい。ハウジング溝３２６およびハウジング開口部３２５は、周方向に隣り合う２つのハウジング拡大部３２７の間に１つずつ設けられる。
【００６９】
ハウジング拡大部３２７の径方向外面よりも径方向内方には、軸方向に貫通するハウジング貫通孔３２８が設けられる。詳細には、ハウジング貫通孔３２８は、拡大部外壁部３２７ａおよび一対の拡大部側壁部３２７ｂによって囲まれる空間を含む。ハウジング貫通孔３２８は、下ハウジング蓋部３２４の一部を軸方向に貫通する空間も含む。
【００７０】
本実施形態では、ハウジング拡大部３２７は、周方向に所定角度おきに等間隔で複数配置されている。このために、ハウジング貫通孔３２８は、周方向に複数配置されている。詳細には、ハウジング貫通孔３２８は、周方向に１２０°おきに等間隔で３つ配置されている。軸方向からの平面視において、ハウジング貫通孔３２８の少なくとも一部は、上ハウジング３１と下ケース４２との間に形成される流路６０と重なる。このために、流路６０から下方に吹き出した気流Ｓの一部はハウジング貫通孔３２８を通過することができる。
【００７１】
図６および図７に示すように、一対の拡大部側壁部３２７ｂのうち、インペラの回転方向後方側に配置される拡大部側壁部３２７ｂＲは貫通孔拡大部３２７ｃを有する。図６および図７における矢印Ａは、インペラ２０の回転方向を示す。貫通孔拡大部３２７ｃは、インペラ２０の回転方向前方側の面に設けられる。貫通孔拡大部３２７ｃは、上側に向かうにつれてインペラ２０の回転方向後方側に向かう。換言すると、貫通孔拡大部３２７ｃが設けられることによって、ハウジング貫通孔３２８は、上端が下端に比べて広くなっている。本構成によれば、インペラ２０の回転方向成分を有する気流Ｓを、貫通孔拡大部３２７ｃに沿って滑らかに下方に向けて案内することができる。
【００７２】
図８は、ハウジング拡大部３２７およびその周辺の構成を示す斜視図である。図８に示すように、ハウジング貫通孔３２８内には接続部５２が配置されている。接続部５２は、モータ１０と回路基板５０とを電気的に接続する。接続部５２は、導電性を有し、コイル１３３と回路基板５０とを電気的に接続する。接続部５２は、例えばタブ端子等であってよい。本実施形態では、接続部５２の数は３つであり、各ハウジング貫通孔３２８内に接続部５２が１つずつ配置されている。
【００７３】
本実施形態によれば、接続部５２を回路基板５０の径方向外方に配置することができるために、ハウジング縮小部３２１の径方向内方に多くの回路素子５１を配置することができる。また、ハウジング貫通孔３２８を通る気流Ｓによって接続部５２を冷却することができる。また、本実施形態では、ハウジング貫通孔３２８が周方向に複数設けられるために、複数の接続部５２のそれぞれをハウジング貫通孔３２８内に配置することができ、各接続部５２を効率良く冷却することができる。
【００７４】
図７に示すように、ハウジング貫通孔３２８は、径方向内方に向かうにつれて、インペラ２０の回転方向前方側に延びている。本実施形態では、３つのハウジング貫通孔３２８の形状は同一である。すなわち、或るハウジング貫通孔３２８を中心軸Ｃ周りに１２０°回転すると、隣り合う他のハウジング貫通孔３２８に重なる。このように構成することにより、インペラ２０の回転方向前方成分を有する気流を効率良く誘導することができる。
【００７５】
図９は、ハウジング貫通孔３２８と第１回路素子５１１との関係を示す図である。図９は、下ハウジング３２を上から見た状態を想定した図である。図９において、第１回路素子５１１は下ハウジング３２と軸方向に重なって本来見えないが、図９においては、第１回路素子５１１を一点鎖線で示している。図９において、矢印Ａはインペラ２０の回転方向を示す。
【００７６】
上述のように、第１回路素子５１１は複数の回路素子５１の中で最も高温になる回路素子である。図９に示すように、第１回路素子５１１の少なくとも一つは、周方向中間位置ＩＰよりもインペラ２０の回転方向後方側に位置することが好ましい。周方向中間位置ＩＰは、周方向に隣り合うハウジング貫通孔３２８の周方向間において、インペラ２０の回転方向後方側に配置されるハウジング貫通孔３２８Ｒにおけるインペラの回転方向前方端と、インペラ２０の回転方向前方側に配置されるハウジング貫通孔３２８Ｆにおけるインペラ２０の回転方向後方端との中間位置である。
【００７７】
このように構成すると、インペラ２０の回転方向成分を有する気流Ｓを、第１回路素子５１１に直接当てることが可能になり、第１回路素子５１１を効率良く冷却することができる。すなわち、第１回路素子５１１、及び、回路基板５０が高温になることを効率良く抑制することができる。なお、第１回路素子５１１は、その全体が周方向中間位置ＩＰよりもインペラ２０の回転方向後方側に位置することが好ましい。ただし、第１回路素子５１１は、その一部が周方向中間位置ＩＰよりもインペラ２０の回転方向後方側に位置する構成であってもよい。
【００７８】
図１、図５および図６等に示すように、下ハウジング３２は複数の脚部３２９を有する。すなわち、モータハウジング３０は複数の脚部３２９を有する。複数の脚部３２９は、下方に向けて突出し、回路基板５０と接続される。本実施形態では、脚部３２９は、下ハウジング筒部３２３の下端より下方に突出する。脚部３２９は、軸方向に延びる有蓋筒状である。脚部３２９内に螺子が通されて、モータハウジング３０と回路基板５０とが連結される。本実施形態では、脚部３２９の数は３つである。複数の脚部３２９は、周方向に所定角度おきに等間隔で配置されている。３つの脚部３２９は、周方向に１２０°おきに等間隔で配置されている。
【００７９】
図１０は、脚部３２９とハウジング拡大部３２７との関係を説明するための図である。図１０は、下ハウジング３２を下方から見た平面図である。図１０において、矢印Ａはインペラ２０の回転方向を示す。
【００８０】
３つのハウジング拡大部３２７と、３つの脚部３２９とは、いずれも、周方向に所定角度α（＝１２０°）おきに等間隔で配置されている。ただし、ハウジング拡大部３２７と脚部３２９との周方向位置は異なる。換言すると、ハウジング拡大部３２７と脚部３２９との周方向位置は、ずれている。
【００８１】
各ハウジング拡大部３２７は、複数の脚部３２９のうちのいずれかを基準として、インペラ２０の回転方向後方側に所定角度αの半分より小さい角度βずれて配置されている。すなわち、αとβにおいては、以下の関係式（１）が成り立つ。本実施形態では、α＝１２０°であるために、βは６０°より小さくなる。各ハウジング拡大部３２７は、各脚部３２９に対して、インペラ２０の回転方向後方側に、できるだけ近く配置することが好ましい。このように構成することより、インペラ２０の回転によって発生される気流Ｓが脚部３２９によって乱れることを抑制することができ、送風装置１００の風量を向上することができる。
β＜α／２      （１）
【００８２】
なお、周方向に隣り合う２つの脚部３２９の周方向間には、ハウジング拡大部３２７よりもインペラ２０の回転方向後方側にハウジング開口部３２５およびハウジング溝３２６が配置されている。
【００８３】
＜２．掃除機＞
次に、本実施形態の送風装置１００が適用された掃除機２００の実施形態について説明する。図１１は、本発明の実施形態に係る掃除機２００の斜視図である。図１１に示すように、掃除機２００は送風装置１００を有する。掃除機２００はいわゆるスティック型の電気掃除機である。なお、送風装置１００を有する掃除機は、いわゆるロボット型、キャニスター型またはハンディ型等の他のタイプの電気掃除機でもよい。
【００８４】
掃除機２００は、下面及び上面にそれぞれ吸気部２０２及び排気部２０３が設けられた筐体２０１を有する。掃除機２００は、充電式のバッテリ（不図示）を有し、当該バッテリから供給される電力によって作動する。ただし、掃除機２００は、電源コードを有し、居室の壁面に設けられた電源コンセントに接続された電源コードを介して供給される電力によって作動してもよい。
【００８５】
筐体２０１内には吸気部２０２と排気部２０３とを連結する空気通路（不図示）が形成される。空気通路内には吸気部２０２（上流）から排気部２０３（下流）に向かって、集塵部（不図示）、フィルタ（不図示）及び送風装置１００が順に配置される。空気通路内を流通する空気に含まれる塵埃等のゴミはフィルタにより捕集され、容器状に形成される集塵部内に集塵される。集塵部及びフィルタは筐体２０１に対して着脱可能に設けられる。
【００８６】
筐体２０１の上部には把持部２０４及び操作部２０５が設けられる。使用者は把持部２０４を把持して掃除機２００を移動させることができる。操作部２０５は複数のボタン２０５ａを有する。使用者は、ボタン２０５ａの操作によって掃除機２００の動作設定を行う。例えば、ボタン２０５ａの操作により、送風装置１００の駆動開始、駆動停止、及び回転数の変更等が指示される。吸気部２０２には棒状の吸引管２０６が接続される。吸引管２０６の上流端には吸引ノズル２０７が吸引管２０６に対して着脱可能に取り付けられる。なお、吸引管２０６の上流端は、図１１において吸引管２０６の下端である。
【００８７】
本実施形態の掃除機２００によれば、送風装置１００が有する回路基板５０を、送風効率の低下を抑制して冷却することができる。このために、送風装置１００の回路の動作を安定させることができ、ひいては、掃除機２００の動作を安定させることができる。
【００８８】
＜３．留意事項＞
本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。また、本明細書中に示される複数の実施形態及び変形例は可能な範囲で組み合わせて実施されてよい。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明は、例えば掃除機等の送風装置を有する電気機器に利用することができる。
【符号の説明】
【００９０】
１・・・送風装置
１０・・・モータ
１１・・・シャフト
２０・・・インペラ
３０・・・モータハウジング
３１・・・上ハウジング
３２・・・下ハウジング
４０・・・ブロアケース
５０・・・回路基板
５１・・・回路素子
５２・・・接続部
１００・・・送風装置
２００・・・掃除機
３２１・・・ハウジング縮小部
３２２・・・ハウジング凹部
３２５・・・ハウジング開口部
３２６・・・ハウジング溝
３２７・・・ハウジング拡大部
３２７ａ・・・拡大部外壁部
３２７ｂ・・・拡大部側壁部
３２７ｃ・・・貫通孔拡大部
３２８・・・ハウジング貫通孔
３２９・・・脚部
５１１・・・第１回路素子
５１２・・・第２回路素子
Ｃ・・・中心軸
【図１】
2019097373.tif 000003
【図２】
2019097373.tif 000004
【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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【図８】
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【図９】
2019097373.tif 000011
【図１０】
2019097373.tif 000012
【図１１】
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