(57)【要約】【課題】エアタイト性に優れ、高効率の電動送風機を提供する。【解決手段】中央に吸込口１１ａを有するインペラ１１と、インペラ１１を覆うと共に、タイトキャップ１６を中央に具備したケーシング１２とを備え、タイトキャップ１６は、中央に開口部１０６ａを有しケーシング１２に固定される溶着固定部１０６と、開口部１０６ａに挿入されると共に吸込口１１ａと接触してエアータイトを行う円筒部１１０を有する接触タイト部１０５より構成され、開口部１０６ａと円筒部１１０との間に一定のクリアランスを設け、ケーシング１２に固定された溶着固定部１０６に接触タイト部１０５を接着固定するもので、接触タイト部１０５を、上記クリアランス内で位置補正した上で溶着固定部１０６に接着固定できるので、吸込口１１ａと接触タイト部１０５との同芯ずれを少なくし、タイト性を向上させ、高効率化を図ることが出来る。【選択図】図１
2008101570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電機子と、前記電機子の一端に固定され、中央に吸込口を有し外周に空気吹き出し用の吹き出し口を設けたインペラと、前記吹き出し口からの吹き出し風を整流するエアーガイドと、前記インペラと前記エアーガイドを覆うと共に、樹脂などの材料からなるタイトキャップを中央に具備したケーシングとを備え、前記タイトキャップは、中央に開口部を有し前記ケーシングに溶着などで固定される固定部材と、前記開口部に挿入されると共に前記吸込口と接触してエアータイトを行う円筒部を有するタイト部材より構成され、前記開口部と前記円筒部との間に一定のクリアランスを有すると共に、前記ケーシングに前記固定部材を固定した後、前記固定部材に前記タイト部材を接着固定するようにした電動送風機。
【請求項２】
円筒部の外径が下方に向かって次第に径小になるようにして、前記円筒部の側面をテーパ形状とした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】
タイト部材を略ラッパ形状に形成し、前記タイト部材の軸に対して略直角方向に形成された吸込口外周部の底面を、固定部材の吸込口外周平面部に接着して、前記タイト部材を前記固定部材に固定するようにし、前記吸込口外周部の断面形状において、前記吸込口外周部の前記吸込口外周平面部と接触していない外周面を傾斜させた請求項１又は２に記載の電動送風機。
【請求項４】
タイト部材より耐熱性の高い樹脂を固定部材に用いる請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動送風機。
【請求項５】
塵埃を捕集する集塵室と、前記集塵室に連通するように接続されるノズルと、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動送風機を備えた電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に電気掃除機に使用される電動送風機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の電動送風機として、図４に示されるようなものがあった（例えば、特許文献１参照）。図４は、前記特許文献１に記載された従来の電動送風機の半断面図である。
【０００３】
図４において、従来の電動送風機１９は、モータ部３２と、ファン部３１からなり、モ−タ部３２の５１は、整流子５２、電機子巻線２２を有する電機子で、前記電機子巻線２２は、電機子コアー７０の外周に巻かれている。前記電機子５１の軸５３の両端には軸受４が圧入され、この軸受４を負荷側ブラケット５と反負荷側ブラケット６にて支持している。７は、カ−ボンブラシ８を内蔵した金属からなるブラシホルダ−であり、反負荷側ブラケット６にて保持されている。９は、界磁巻線２３を有する界磁で、前記界磁巻線２３は界磁コアー７２の外周に巻かれている。
【０００４】
ファン部３１の１０は、負荷側ブラケット５と、負荷であり空気吸引、吹き出し用のインペラ１１間に形成した整流用のエアーガイドであり、インペラ１１の上方は、ケ−シング１２で覆われている。インペラ１１は、スペ−サ−（図示せず）、座金１４及びナット１５により軸５３に固定され、軸５３とともに回転する。
【０００５】
エアーガイド１０は、ネジ（図示せず）等にて負荷側ブラケット５に固定されており、負荷側ブラケット５と反負荷側ブラケット６もネジ（図示せず）等にて固定してある。１６は、ケ−シング１２の吸気口を形成する樹脂などからなるタイトキャップであり、ケ−シング１２の中央部に溶着等で固定されており、インペラ１１の吸込口１１ａとタイトキャップ１６は接触することで、タイト性を確保している。
【０００６】
従来の電動送風機１９は以上のように構成されており、動作、作用としては、インペラ１１が回転することによって発生する吹き出し風が、インペラ１１の吹き出し口１１ｂの外周に設けた整流用のエアーガイド１０を通過した後、モ−タ部３２の電機子５１、界磁９の巻線を冷却し、反負荷側ブラケット６を通過して後方に排気されるようになっている。
【０００７】
次に、タイトキャップ１６の詳細な構成について、図５を用いて説明する。
【０００８】
図５（ａ）は、従来の電動送風機のファン部の部分断面図で、（ｂ）は、同ファン部の要部拡大断面図である。
【０００９】
図５において、インペラ１１は、実際に吸引力を発生させるためのブレード１００を、円盤状のプレートウシロ１０２と、傘型状のプレートマエ１０１で挟み込むように形成されており、前記ブレード１００とプレートウシロ１０２、及びプレートマエ１０１とはブレード１００に設けた突起であるかしめ部１０３をかしめることで固定されている。
【００１０】
ケーシング１２に取り付けられる樹脂などからなるタイトキャップ１６は、ケーシング１２の内面側に溶着リブ１０４を有し、前記溶着リブ１０４を溶着することで、ケーシング１２に固定している。
【００１１】
図６は、前記電動送風機１９を搭載した電気掃除機の全体構成を示す図である。
【００１２】
図６において、電気掃除機本体６１（以下、「本体６１」と称す）は、中央部に設けられた格子隔壁５５により、集塵室８１とモ−タ室８２に分けられており、集塵室８１には、紙袋５４、モ−タ室８２には電動送風機１９がそれぞれ備えつけられている。本体６１には接続パイプ６０、ホ−ス５９、先端パイプ５８、延長管５７、ノズル５６が順に接続されている。よって作用としては、電動送風機１９の吸引力により、ノズル５６から吸引されたゴミは、延長管５７、先端パイプ５８、ホ−ス５９、接続パイプ６０を通り、集塵室８１内の紙袋５４に集められるようになっている。
【特許文献１】特開平７−６３１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来の電動送風機の構成では、インペラ１１の吸込口１１ａの中心Ａは、プレートマエ１０１自体の吸込口１０１ａの中心の精度が高かった場合でも、プレートウシロ１０２とブレード１００を介してプレートマエ１０１は固定、及び位置決めされるため、軸５３の中心と一致するものではない。また、タイトキャップ１６の中心についても、上述で示したように、ケーシング１２へは溶着で固定されており、且つタイトキャップ１６とケーシング１２の嵌め込み部自体にも、若干のクリアランスを持たせているために、溶着のばらつきなどにより、タイトキャップ１６の中心Ｂは軸５３の中心とは必ずしも一致しなくなる。
【００１４】
従って、インペラ１１の吸込口１１ａの中心Ａと、タイトキャップ１６の中心Ｂとは、図５に示すように同芯ではなく、若干のずれαが生じるのが実状である。この事例の場合、インペラ１１の吸込口１１ａの中心がＬ側に偏る、別の言い方をすればタイトキャップ１６の中心がＲ側に偏るために、Ｌ側のタイトキャップ１６先端接触部と、インペラ１１の吸込口１１ａの間には、接触タイトできない隙間αが存在し、それにより、ファン部３１内部で循環する流れ（イ）が発生し、この（イ）の風の流れがロスとして発生するという課題があった。
【００１５】
また、ケーシング１２には、タイトキャップ１６が溶着された状態で、負荷側ブラケット５に圧入し、生産・組立てが行われるが、整流子５２を有する電動送風機１９には必要不可欠な製造時のエージング工程で、インペラ１１の吸込口１１ａとタイトキャップ１６が接触した状態でエージングされるため、エージング工程時の熱により、タイトキャップ１６が膨張し、出荷時にはタイト性を失ってしまうなどの課題が発生していた。
【００１６】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、インペラ１１とタイトキャップ１６の同芯の微小なずれを、生産・組立て工程において補正することが出来、且つエージング工程後の下流の工程で取り付け可能であることから、よりタイト性の向上、すなわちより高効率化を図った電動送風機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電動送風機は、電機子と、前記電機子の一端に固定され、中央に吸込口を有し外周に空気吹き出し用の吹き出し口を設けたインペラと、前記吹き出し口からの吹き出し風を整流するエアーガイドと、前記インペラと前記エアーガイドを覆うと共に、樹脂などの材料からなるタイトキャップを中央に具備したケーシングとを備え、前記タイトキャップは、中央に開口部を有し前記ケーシングに溶着などで固定される固定部材と、前記開口部に挿入されると共に前記吸込口と接触してエアータイトを行う円筒部を有するタイト部材より構成され、前記開口部と前記円筒部との間に一定のクリアランスを有すると共に、前記ケーシングに前記固定部材を固定した後、前記固定部材に前記タイト部材を接着固定するようにしたもので、エージング工程後の下流の工程でタイト部材を固定部材に接着固定することが可能になり、インペラの吸込口とタイト部材のインペラとの接触端面の同芯ずれを、固定部材とタイト部材の径方向に有した一定のクリアランス内で位置補正できるため、インペラの吸込口とタイト部材との同芯ずれを少なく出来、エアタイト性の向上、すなわちより電動送風機の高効率化を図ることが可能となる。
【００１８】
また、本発明の電気掃除機は、塵埃を捕集する集塵室と、前記集塵室に連通するように接続されるノズルと、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動送風機を備えたもので、吸込み性能が向上した電気掃除機を提供することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の電動送風機は、インペラとタイトキャップの同芯の微小なずれを、タイトキャップを２部材で構成することにより、生産・組立て工程において位置補正が可能であり、且つエージング工程後の下流の工程で取り付け可能であることから、よりタイト性の向上、すなわちより高効率化を図った電動送風機を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
第１の発明は、電機子と、前記電機子の一端に固定され、中央に吸込口を有し外周に空気吹き出し用の吹き出し口を設けたインペラと、前記吹き出し口からの吹き出し風を整流するエアーガイドと、前記インペラと前記エアーガイドを覆うと共に、樹脂などの材料からなるタイトキャップを中央に具備したケーシングとを備え、前記タイトキャップは、中央に開口部を有し前記ケーシングに溶着などで固定される固定部材と、前記開口部に挿入されると共に前記吸込口と接触してエアータイトを行う円筒部を有するタイト部材より構成され、前記開口部と前記円筒部との間に一定のクリアランスを有すると共に、前記ケーシングに前記固定部材を固定した後、前記固定部材に前記タイト部材を接着固定するようにしたもので、エージング工程後の下流の工程でタイト部材を固定部材に接着固定することが可能になり、インペラの吸込口とタイト部材のインペラとの接触端面の同芯ずれを、固定部材とタイト部材の径方向に有した一定のクリアランス内で位置補正できるため、インペラの吸込口とタイト部材との同芯ずれを少なく出来、エアタイト性の向上、すなわちより電動送風機の高効率化を図ることが可能となる。
【００２１】
第２の発明は、第１の発明の円筒部の外径が下方に向かって次第に径小になるようにして、前記円筒部の側面をテーパ形状としたもので、タイト部材の円筒部を固定部材の開口部に挿入し、接着固定する際、タイト部材のインペラの吸込口と接触する側の円筒部の側面がテーパ形状になっているので、インペラの吸込口に挿入する際に、よりスムーズに、より正確に位置補正することが可能であるため、より安定して高効率な電動送風機を提供することが可能となる。
【００２２】
第３の発明は、第１又は第２の発明のタイト部材を略ラッパ形状に形成し、前記タイト部材の軸に対して略直角方向に形成された吸込口外周部の底面を、固定部材の吸込口外周平面部に接着して、前記タイト部材を前記固定部材に固定するようにし、前記吸込口外周部の断面形状において、前記吸込口外周部の前記吸込口外周平面部と接触していない外周面を傾斜させたもので、タイト部材と固定部材からなるタイトキャップの外周に急激な段差をなくすことができるため、タイトキャップの外周近傍での吸気の乱流を抑制し、更に高効率な電動送風機を提供することが可能となる。
【００２３】
第４の発明は、第１〜３のいずれか１つの発明のタイト部材より耐熱性の高い樹脂を固定部材に用いるもので、インペラの回転摩擦によって発生する熱が伝わり、比較的高熱になるケーシングと直接溶着などにより固定されている固定部材について、熱による膨張、変形などによって発生するガタ、ずれを防止できるため、結果、より安定して高効率な電動送風機を提供することが可能となる。
【００２４】
第５の発明は、塵埃を捕集する集塵室と、前記集塵室に連通するように接続されるノズルと、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動送風機を備えたもので、吸込み性能が向上した電気掃除機を提供することができる。
【００２５】
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。
【００２６】
（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要部拡大断面図である。なお、従来の電動送風機（図４、５）と同一部品については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００２７】
本実施の形態における電動送風機では、図１に示すように、タイトキャップ１６を、ケーシング１２に溶着などで溶着される固定部材となる溶着固定部１０６と、インペラ１１の吸込口１１ａと接触してタイトを行うタイト部材として略ラッパ形状の接触タイト部１０５で構成し、前記溶着固定部１０６の吸込口外周平面部１０８の上に、接触タイト部１０５の中心軸に対して略直角方向に形成された吸込口外周部１０９の底面を接着固定すると共に、接触タイト部１０５のインペラ１１の吸込口１１ａと接触する側の円筒部１１０を、溶着固定部１０６の開口部１０６ａに挿入する際、円筒部１１０の外径が径方向に対して一定のクリアランスを有した構成としている。
【００２８】
上述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、作用について以下に説明する。
【００２９】
図１で示すように、インペラ１１の中心Ａとタイトキャップ１６（溶着固定部１０６）の中心Ｂとの間にずれαが存在している状態であっても、インペラ１１の吸込口１１ａと接触タイトを行う接触タイト部１０５は、溶着固定部１０６と分離し、且つ溶着固定部１０６をケーシング１２に溶着固定して形成されたケーシングユニット１０７を、負荷側ブラケット５に圧入固定した後に、挿入することが可能になり、且つ接触タイト部１０５のインペラ１１の吸込口１１ａと接触する側の円筒部１１０を溶着固定部１０６の開口部１０６ａに挿入する際、円筒部１１０の外径が径方向に対して一定のクリアランスを有した構成としていることにより、ずれαに関係なく、インペラ１１の中心Ａと後から挿入する接触タイト部１０５の中心Ｃを合致させて挿入することで、インペラ１１の吸込口１１ａとタイトキャップ１６の接触タイト部１０５の接触端面での隙間を発生させることなく、組み立てることが可能となる。この際、溶着固定部１０６と接触タイト部１０５との固定は、図１にも示すように双方の接触面に接着剤を塗布することで行なわれる。
【００３０】
また、実際に電動送風機１９を組み立てる工程を考えると、上述で説明をした接触タイト部１０５の挿入、及び接着固定については、最も下流の工程で実施するのがベターである。特に整流子５２を有した電動送風機１９については、組立の最後の工程で整流子５２表面へカーボンブラシ８をなじませるため、及び異常品の発見、軸受４と負荷側ブラケット５、又は反負荷側ブラケット６との接着固定促進のために、一定時間のエージング運転を実施する。この際、複数個の電動送風機１９を一定の広さで囲った庫内で運転することが多く、その際庫内の温度が、モータ部３２からの発熱により、比較的高い温度にまで上昇する。
【００３１】
従って、インペラ１１の吸込口１１ａとタイトキャップ１６の接触端面を接触させた状態でエージング運転を実施すると、比較的高い庫内の温度により、タイトキャップ１６の接触端面が径方向に膨張し、膨張した寸法でインペラ１１の吸込口１１ａと接触、削れが発生するため、出荷後に前述の電動送風機１９をエージング時の庫内温度より低い通常の周囲温度環境下で使用した場合、タイトキャップ１６の接触端面の径方向が収縮するため、インペラ１１の吸込口１１ａとの間で隙間、すなわちロスが発生してしまう。
【００３２】
そこで、本実施の形態では、図１の接触タイト部１０５を取り付けていない状態、すなわちインペラ１１の吸込口１１ａがタイトキャップ１６と一切接触していない状態でエージング運転を実施し、エージング終了後に、接触タイト部１０５を溶着固定部１０６に接着固定するようにして、接触端面の熱時膨張による隙間の発生を防止している。
【００３３】
更に、図１に示した接触タイト部１０５の接触端面の形状の場合には、インペラ１１の吸込口１１ａの中心に合致させて、接触タイト部１０５の接触端面を挿入（インペラ１１をエージングなどにより回転させ削り取るまでは、ほぼ圧入の状態）すると、接触タイト部１０５の接触端面がインペラ１１の吸込口１１ａの端面に乗り上げてしまい、作業上困難であるため、図２で示すように、接触タイト部１０５の、インペラ１１の吸込口１１ａと接触する側の円筒部１１０の外径を下方に向かって次第に径小になるようにして、円筒部１１０の側面をテーパ形状にすることにより、接触タイト部１０５を溶着固定部１０６に挿入し、接着固定する際、接触タイト部１０５のインペラ１１の吸込口１１ａと接触する側の円筒部１１０の側面がテーパ形状を成しているため、インペラ１１の吸込口１１ａ端部に接触タイト部１０５の接触端面を挿入（圧入）する際、よりスムーズに、より正確に位置補正することが可能になり、より安定して高効率な電動送風機を提供することが可能となる。
【００３４】
更に、図１で説明したタイトキャップ１６の外周形状の場合、インペラ１１の吸込口１１ａに吸引される風の中でも、図１（ロ）で示すように、タイトキャップ１６の外周面に沿って吸引される風の流れは、溶着固定部１０６と接触タイト部１０５の合わせ面における段差がロスとなってしまう。そこで、図３に示すように、略ラッパ形状からなる接触タイト部１０５の軸５３に対して略直角方向に形成された吸込口外周部１０９の断面形状において、吸込口外周部１０９の吸込口外周平面部１０８と接触していない外周面を傾斜させることにより、溶着固定部１０６と接触タイト部１０５の合わせ面における段差をなくすことができ、結果、タイトキャップ１６の外周面に沿って吸引される風の流れ（ロ）部分で発生するロスを低減し、更に高効率な電動送風機１９を提供することが可能となる。
【００３５】
また、ケーシング１２に溶着などで固定される溶着固定部１０６の材料として、インペラ１１の吸込口１１ａと接触してタイトを行う接触タイト部１０５より耐熱性の高い樹脂を使用するようにすれば、インペラ１１の回転摩擦によって発生する熱が伝わり、比較的高熱になるケーシング１２と直接溶着などにより固定している溶着固定部１０６について、熱による膨張、変形などによって発生するガタ、ずれを防止できるため、結果より安定して高効率な電動送風機１９を提供することが可能となる。
【００３６】
更には、インペラ１１の吸込口１１ａと接触を行う接触タイト部１０５は、逆に耐熱が低くとも、比較的柔らかく、すべり性の良い樹脂が適しているため、接触タイト部１０５の樹脂材質を溶着固定部１０６の樹脂材質よりも、比較的柔らかく、すべり性の良い樹脂で形成することでも、更なるタイト性の安定化を図ることができる。
【００３７】
最後に、上述で示してきたタイト性に優れ、高効率の電動送風機１９を、図６に示す電気掃除機本体６１に組みこむことにより、電気掃除機本体６１の吸込み性能の向上を図ることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上のように、本発明にかかる電動送風機は、タイトキャップの位置を容易に補正して固定できるので、エアタイト性が向上し、小型・軽量で、且つ高効率な吸引性能を得ることができるもので、床移動型交流掃除機にかかわらず、小型化が利点となるハンディー型や、縦型、又は直流充電式掃除機等の用途にも使用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態１における電動送風機の要部拡大断面図
【図２】他の例を示す電動送風機の要部拡大断面図
【図３】他の例を示す電動送風機の要部拡大断面図
【図４】従来の電動送風機の半断面図
【図５】（ａ）同電動送風機のファン部の部分断面図、（ｂ）同ファン部の要部拡大断面図
【図６】同電動送風機を搭載した電気掃除機の全体構成を示す図
【符号の説明】
【００４０】
５        負荷側ブラケット
６        反負荷側ブラケット
９        界磁
１０      エアーガイド
１１      インペラ
１２      ケーシング
１６      タイトキャップ
１９      電動送風機
２２      電機子巻線
２３      界磁巻線
５１      電機子
５２      整流子
５３      軸
５６      ノズル
６１      電気掃除機本体（本体）
１０５    接触タイト部（タイト部材）
１０６    溶着固定部（固定部材）
１０６ａ  開口部
１０８    吸込口外周平面部
１０９    吸込口外周部
１１０    円筒部
【図１】
2008101570.tif 000003
【図２】
2008101570.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008101570.tif 000006
【図５】
2008101570.tif 000007
【図６】
2008101570.tif 000008