(57)【要約】【課題】フレームを小さく構成することによってモータ全体の重量を軽減する。【解決手段】回転軸７に取り付けられると共に冷却風を発生させるファン５と、回転軸７に取り付けられる回転子１と、回転子１の外側において同軸状に配置された固定子２と、回転軸７を支持するための軸受け部８を備え、固定子２を固定子鉄心９とこの固定子鉄心９に圧入される付け足し鉄心１０より構成し、付け足し鉄心１０に帯状のフレーム４を嵌合させるための切り欠き部１１を設け、帯状のフレーム４を固定子鉄心９と付け足し鉄心１０により挟み込んで固定する。【選択図】図１
2015002578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に取り付けられると共に冷却風を発生させるファンと、
上記回転軸に取り付けられる回転子と、
上記回転子の外側において同軸状に配置された固定子と、
上記回転軸を支持するための軸受け部を備えた電気掃除機のモータであって、
上記固定子に帯状のフレームを嵌合させ、上記帯状のフレームの底部には上記軸受け部を配置し、上記軸受け部に上記回転軸をはめ込んで設置することにより、上記帯状のフレーム内に上記回転軸、上記軸受け部、上記回転子、上記固定子を収納したことを特徴とする電気掃除機のモータ。
【請求項２】
上記固定子を固定子鉄心とこの固定子鉄心に圧入される付け足し鉄心より構成し、
上記付け足し鉄心に上記帯状のフレームを嵌合させるための切り欠き部を設け、
上記帯状のフレームを上記固定子鉄心と上記付け足し鉄心により挟み込んで固定したことを特徴とする請求項１記載の電気掃除機のモータ。
【請求項３】
上記固定子を上記モータの軸方向に沿って２分割するとともに、
２分割されたそれぞれの固定子には上記帯状のフレームを設置するための切り欠き部を設けたことを特徴とする請求項１記載の電気掃除機のモータ。
【請求項４】
上記帯状のフレームの側面部に多段に曲げ加工が施された曲げ加工部を設け、上記曲げ加工部により上記固定子の位置決めを行うことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電気掃除機のモータ。
【請求項５】
上記帯状のフレームの側面部に突起部を設け、
上記突起部により上記固定子の位置決めを行うことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電気掃除機のモータ。
【請求項６】
上記帯状のフレームの側面部にブラシ取付け部を設け、
上記ファンの近くにブラシ及び整流子を設置したことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電気掃除機のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は電気掃除機のモータの構造に関するものであり、特に軽量化を図ることの出来る電気掃除機のモータ構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電気掃除機に用いられるモータ部においては、モータを収納する略円筒状のケーシングを備えているものがあった。このケーシング内においては固定子が固定され、ケーシング部と送風機部が一体となっている。また、ケーシングには回転子の軸受け収容部が設けられ、回転子の位置決めを行っている。更に整流子が固定されたロータ軸の端部と反対側の端部には、送風機部の一部としての送風ファンが固定されている（特許文献１参照）。
【０００３】
また回転子に設けた出力軸の一端に固定されるファンと、その出力軸の他端に設けられ回転子に電流を供給するための整流子と、固定子の外側を囲む筒状の電動部カバーとを備え、この電動部カバーはファンによる排気風を電動部に案内するとともにその他端の開口から排気するようになっており、開口から排気される排気風の一部を整流子に向けて流す案内風路部を設けた電動送風機があった（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１６３７５７号公報
【特許文献２】特開２００３−３１４４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の電気掃除機に用いられるモータを収納するフレームは有底筒状に構成され、軸受け収容部を有しているが、フレームの形状が筒状のためモータ部全体の重量が増加するという問題点があった。また、ファンが設置されている位置と整流子の位置が離れているため、整流子を十分に冷却することができないという問題点もあった。
【０００６】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、フレームを小さく構成することによってモータ全体の重量を軽減することの出来る電気掃除機のモータを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る電気掃除機のモータは、回転軸に取り付けられると共に冷却風を発生させるファンと、回転軸に取り付けられる回転子と、回転子の外側において同軸状に配置された固定子と、回転軸を支持するための軸受け部を備えたものであって、固定子に帯状のフレームを嵌合させ、帯状のフレームの底部には軸受け部を配置し、軸受け部に回転軸をはめ込んで設置することにより、帯状のフレーム内に回転軸、軸受け部、回転子、固定子を収納したものである。
【発明の効果】
【０００８】
上記のように構成された電気掃除機のモータにおいては、フレームを小さく構成することが出来るので、モータ全体の重量を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１による電気掃除機のモータを示す側面断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】固定子鉄心、付け足し鉄心及びフレームを組み立てる状態を示す側面断面図である。
【図４】固定子鉄心、付け足し鉄心及びフレームを組み立てる状態を示す斜視図である。
【図５】フレームを示す斜視図である。
【図６】固定子鉄心に付け足し鉄心を圧入した状態を示す固定子の平面図である。
【図７】実施の形態２による電気掃除機のモータを示す側面断面図である。
【図８】実施の形態２によるフレームを示す斜視図である。
【図９】実施の形態３による電気掃除機のモータを示す側面断面図である。
【図１０】フレームに設けられたポンチ加工部を示す拡大側面断面図である。
【図１１】実施の形態４によるフレームを示す斜視図である。
【図１２】実施の形態４によるフレームを示す側面図である。
【図１３】固定子、フレームおよびブラシを組み付けた状態を示す斜視図である。
【図１４】実施の形態４による電気掃除機のモータを示す側面断面図である。
【図１５】実施の形態５によるコイルを巻線した状態の固定子を示す斜視図である。
【図１６】実施の形態５によるコイルを巻線した状態の固定子を示す平面断面図である。
【図１７】固定子を２分割した状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は実施の形態１による電気掃除機のモータを示す側面断面図、図２は図１におけるＡ−Ａ線断面図である。図において、ファン５は回転軸７に取り付けられ、更にファン５は外部の空気を吸引し、そしてモータ自身を冷却するための風をモータへ送風する。回転軸７にはモータの回転子１が取り付けられ、回転子１はファン５を回転軸７を介して回転させる。
【００１１】
モータの固定子２は回転子１の外側において同軸上に配置され、回転子１と高さ方向の位置を揃えられている。案内羽根６はファン５の下部に位置しており、ファン５により発生した風をモータ側に案内している。回転子１の回転軸７はフレーム４及び案内羽根６内に設けられた軸受け部８により支持されている。固定子２を加工することにより後述する切り欠き部１１を設け、この切り欠き部１１にフレーム４を嵌合させ、更にフレーム４と案内羽根６とを固定させる。
【００１２】
本実施形態によるモータは回転子１に電気を供給するブラシ３を備えたブラシ付モータとして構成されている。回転子１および固定子２には巻線１２が巻回されている。また、固定子２は固定子鉄心９と固定子鉄心９の外側に圧入する付け足し鉄心１０の２つの部品から構成されており、付け足し鉄心１０にはフレーム４を設置するための切り欠き部１１が設けられている。
【００１３】
図３は固定子鉄心９、付け足し鉄心１０及びフレーム４を組み立てる状態を示す側面断面図、図４は同じく斜視図、図５はフレーム４を示す斜視図、図６は固定子鉄心９に付け足し鉄心１０を圧入した状態を示す固定子２の平面図である。図５において、モータの構成部材となるフレーム４は長方形部材を折り曲げ加工することによって製作する。図６において、付け足し鉄心１０には切り欠き部１１を設けている。固定子鉄心９に対し巻線を施す。そして付け足し鉄心１０の切り欠き部１１にフレーム４をはめ込む。次に付け足し鉄心１０を固定子鉄心９に対して下方向から挿入し、付け足し鉄心１０を固定子鉄心９に設けられた図示しない溝に圧入し、フレーム４を固定する。フレーム４の底部には回転子１の軸受け部８が配置され、その軸受け部８に回転軸７をはめ込んで設置する。回転軸７には回転子１が嵌合されるとともに、回転軸７の他端部にはファン５を挿入する。最後にフレーム４にブラシ３を挿入することで電気掃除機のモータを組み立てる。
【００１４】
本実施形態においては、図５に示すように、長方形部材を多段に折り曲げ加工することにより、フレーム４の形状をいわゆる帯状の形状とすることで、従来の筒状のフレームと比較し、体積を小さくすることができる。従ってフレーム単体の重量が少なくなり、モータ全体の重量を軽くすることができる。
【００１５】
また、フレーム４は付け足し鉄心１０の切り欠き部１１にはめ込んで設置し、更に固定子鉄心９に付け足し鉄心１０を圧入することにより固定子２が組み立てられる。フレーム４を固定子鉄心９と付け足し鉄心１０で挟み込んで固定しているので、フレーム４を強固に固定し、モータ自身の強度を高めることができる。また、フレーム４を付け足し鉄心１０の切り欠き部１１にはめ込んで設置し、固定子鉄心９と付け足し鉄心１０で挟み込んで固定することにより、ねじなどによって固定をする必要がなく、材料費を削減でき、安価にモータを製作することができる。尚上記説明においては、巻線スペースを多く採るために固定子鉄心９側ではなく、付け足し鉄心１０側に切り欠き部１１を設けた場合について説明したが、固定子鉄心９に切り欠き部を設けるようにしても良い。
【００１６】
実施の形態２．
図７は実施の形態２による電気掃除機のモータを示す側面断面図、図８はフレームを示す斜視図である。図８に示すようにフレーム１３の側面部には多段に曲げ加工が施された曲げ加工部１４が設けられている。図８では２段階に曲げ加工部１４ａ、１４ｂが施された例が示されている。実施の形態１と同様、付け足し鉄心１０の切り欠き部１１にフレーム１３をはめ込んで設置するが、曲げ加工部１４に固定子鉄心９が接触するように構成される。
【００１７】
このようにフレーム１３に曲げ加工部１４を設けることにより、固定子２の位置決めを行うことができる。即ちフレーム１３を付け足し鉄心１０の切り欠き部１１にはめ込むとともに付け足し鉄心１０を固定子鉄心９に圧入する際、曲げ加工部１４ａが固定子鉄心９の下面と接触することにより固定子９の過挿入を防ぐことができる。また付け足し鉄心１０を固定子鉄心９に圧入し組み立てる際、付け足し鉄心１０の設置位置にも曲げ加工部１４ｂを設けているので、付け足し鉄心１０を固定子鉄心９に圧入する際に付け足し鉄心１０の上面が曲げ加工部１４ｂと接触することにより、付け足し鉄心１０の過挿入を防ぐことができ、付け足し鉄心１０の位置決めを正確に行うことができる。従って図７に示すように、固定子鉄心９及び付け足し鉄心１０の高さ方向における長さと曲げ加工部１４ａ、１４ｂ間の距離を一致させている。
【００１８】
実施の形態３．
図９は実施の形態３による電気掃除機のモータを示す側面断面図である。図９においてフレーム１５の側面部に突起加工を施し、突起部であるポンチ加工部１６を形成する。図１０はフレーム１５に設けられたポンチ加工部１６を示す拡大側面断面図である。フレーム１５を付け足し鉄心１０の切り欠き部１１にはめ込むとともに付け足し鉄心１０を固定子鉄心９に圧入する際、ポンチ加工部１６が固定子鉄心９の下面と接触する。
【００１９】
このようにフレーム１５にポンチ加工部１６を設けることにより、フレーム１５を切り欠き部１１にはめ込むとともに付け足し鉄心１０を固定子鉄心９に圧入する際、固定子鉄心９の下面がポンチ加工部１６と接触するので、固定子鉄心９の過挿入を防ぐことができ、固定子鉄心９の高さ方向の位置決めを行うことができる。また実施の形態３で行われる固定子鉄心９の位置決めはフレーム１５に単に突起を形成する加工のみで行うことができるので、フレーム１５を安価に加工することができ、モータを安価に提供することができる。
【００２０】
実施の形態４．
図１１は実施の形態４によるフレームを示す斜視図、図１２は同じく側面図である。図において、フレーム１７の側面に抜き加工によってブラシ取付け部１８を設ける。ブラシ取付け部１８はブラシの形状と一致した形状を有する孔を設けることにより形成されている。フレーム１７にブラシ取付け部１８を設けることにより、ブラシ３をブラシ取付け部１８に挿入するだけで容易に設置、固定することができる。
【００２１】
フレーム１７の側面にブラシ取付け部１８を設けることにより、単にブラシ３をブラシ取付け部１８に挿入するだけでブラシ３の位置決めを容易に行うことができる。図１３は固定子２、フレーム１７およびブラシ３を組み付けた状態を示す斜視図である。ブラシ取付け部１８に対してブラシ３を圧入により固定することにより、ブラシ３を固定するためのねじ等の部材を使用する必要がなく、モータを安価に提供することができる。
【００２２】
図１４は実施の形態４による電気掃除機のモータを示す側面断面図である。図１４に示すようにブラシ３の設置位置はモータ自身を冷却するファン５の近傍に配置されている。即ちブラシ３の設置位置は、ファン５から送られてくる風を、整流子１９およびブラシ３に効率よく送ることができる位置に設置されており、整流子１９およびブラシ３の冷却効果を高めることができる。尚図１１においては、実施の形態１に示したフレームにブラシ取付け部を設けた例について説明したが、実施の形態２に示したフレーム１３にブラシ取付け部を設けてもよく、更に実施の形態３に示したフレーム１５にブラシ取付け部を設けてもよい。
【００２３】
実施の形態５．
図１５は実施の形態５によるコイルを巻線した状態の固定子を示す斜視図、図１６は同じく平面断面図、図１７は固定子を２分割した状態を示す断面図である。従来の電気掃除機のモータは筒状のコアに固定子を圧入して固定していた。本実施形態ではフレームを帯状に形成することにより、従来まで巻線が施されていたティース部２２の代わりに、固定子２０の外周に巻線を行うことができる。固定子２０は略中央部において、固定子２０の内周面が２分割されるように固定子２０はモータの軸方向に沿って２分割されている。尚上記においては固定子２０は略中央部において２分割した場合を示したが、中央部以外の箇所において２分割するようにしても良い。又図１５〜１７においては、固定子２０の外周に巻線を施した場合を示している。
【００２４】
次に組立方法について説明する。固定子をモータの軸方向に沿って２分割した状態でティース部２２あるいは固定子２０の外周へ巻線２１を施す。固定子２０にはフレームを設置するための切り欠き部２５が設けられており、巻線が施された後、２分割された固定子２０のうちの一方の固定子の切り欠き部２５にフレームを嵌め合わせる。２分割された固定子のうちの一方の固定子には凹部が設けられると共に他方の固定子には凸部２４が設けられており、フレームを固定子切り欠き部２５に嵌め合わせた後、お互いの固定子の凹部２３と凸部２４を圧入することにより他方の固定子を組み付ける。固定子は２分割されており、２つの固定子は凹部２３に凸部２４を圧入することで固定子全体が組み立てられる。そして固定子２０にはフレームを設置するための切り欠き部２５を設けられているものである。
【００２５】
固定子２０の外周にもコイルを巻線することができるので、コイルの巻き回数を増加させることができ、モータの性能を向上させることができる。また、固定子を２分割し、切り欠き部２５に帯状のフレームを設置する。そして各分割固定子の凹部２３と凸部２４を圧入嵌合させることによりフレームを固定することができる。
【００２６】
また、従来の固定子において巻線する際は固定子の内側からコイルを巻線しなければならないが、固定子を分割することで、固定子の外側からも巻線することができ、容易に巻線を行うことができるようになるので、生産性の向上を図ることができる。尚実施の形態５で使用されるフレームとしては、実施の形態１で使用されるフレーム４、実施の形態２で使用されるフレーム１３、実施の形態３で使用されるフレーム１５がある。
更に本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１  回転子、２，２０  固定子、３  ブラシ、４，１３，１５，１７  フレーム、
５  ファン、７  回転軸、９  固定子鉄心、１０  付け足し鉄心、
１１，２５  切り欠き部、１４  曲げ加工部、１６  突起部、１８  ブラシ取付け部、
１９  整流子。
【図１】
2015002578.tif 000003
【図２】
2015002578.tif 000004
【図３】
2015002578.tif 000005
【図４】
2015002578.tif 000006
【図５】
2015002578.tif 000007
【図６】
2015002578.tif 000008
【図７】
2015002578.tif 000009
【図８】
2015002578.tif 000010
【図９】
2015002578.tif 000011
【図１０】
2015002578.tif 000012
【図１１】
2015002578.tif 000013
【図１２】
2015002578.tif 000014
【図１３】
2015002578.tif 000015
【図１４】
2015002578.tif 000016
【図１５】
2015002578.tif 000017
【図１６】
2015002578.tif 000018
【図１７】
2015002578.tif 000019