(57)【要約】【課題】軽量化できる電動送風機を提供する。【解決手段】電動機部Ｍはステータ１０及びロータ２０を備えている。ステータ１０はステータコア１１とステータ巻線１４とを備えている。四角枠状のステータコア１１の内側にはロータ通孔１２が開けられており、このロータ通孔１２内に一対の突極１３が突出して設けられている。ステータ巻線１４は突極１３に巻回されている。ロータ２０はファン６０が連結される回転軸２２を有して、ロータ通孔１２内に回転自在に配置されている。電動機部Ｍは鉄系金属によって形成された電動機フレーム４０に収容されている。電動機フレーム４０の周壁５６には、内面５５ａ，５５ｂを有し、ステータコア１１の互いに平行な一対の枠辺部１１ｂと接するコア接触部５２が形成されている。【選択図】    図１
2004150342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側にロータ通孔が開けられている四角枠状のステータコアを備えるステータと、
ファンが連結される回転軸を有して、前記ロータ通孔内に回転自在に配置されたロータと、
鉄系金属によって形成され、前記ステータ及び前記ロータを備えて構成される電動機部を収容する電動機フレームと、を具備しており、
前記電動機フレームの周壁に、内面と外面とを有して前記ステータコアの互いに平行な一対の枠辺部と前記内面で接するコア接触部が形成されている電動送風機。
【請求項２】
前記電動機フレームの周壁に、前記ファンにより形成される気流を前記コア接触部の外面に沿って軸方向に流通させる一対の通気開口が開けられている請求項１に記載電動送風機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電気掃除機等に備えられる電動送風機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動送風機には、ステータ及びロータを有するモータと、モータケースと、遠心ファンとを具備したものがある。ステータは、ステータコアとステータコイルとを備えている。ステータコアは、内側にロータを配置するための孔を有して、四角枠状に形成されている。この孔内には一対の突起部（突極）が形成され、この突起部にステータコイルが巻回されている。ロータはステータコアの孔内に回転自在に配置されている。遠心ファンはロータの回転軸の一端部に連結されている。モータケースは、モータを収容するものであって、遠心ファン側が開口しているとともに、遠心ファン側とは反対側が閉塞した円筒形状に形成されている。
【０００３】
この電動送風機では、ステータコアの各隅部にモータケースの軸方向に沿って当接面が形成されており、これら当接面をモータケースの内周面に圧接させた状態でステータコアがモータケース内に収容されている。
【０００４】
この電動送風機によれば、上述のように、ステータコアの各隅部をモータケースと当接させているので、モータケースを鉄系金属によって形成することにより、ステータコアの各隅部間にわたるモータケースの円弧状部分を磁路の一部として用いることができ、これにより、ステータコアを軽量化できる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１５９４９８号公報（第２−３頁、図１及び図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電動送風機を備える電気掃除機等の使い勝手を向上させるためには、電動送風機は全体の重量に占める割合が高いステータコアをさらに軽量化することが求められている。そして、ステータコアをさらに軽量化するためには、磁路をさらに短くしてステータコアを作っている鉄の量を低減させる必要がある。しかし、特許文献１に記載の電動送風機では、ステータコア外の円弧状をなす磁路部分が磁気飽和し易く、実質的には磁路として使用できない。このため、前記要請を満たすためには、モータケースの板厚を厚くする以外には困難である。
【０００７】
また、このような電動送風機では、ステータコイル等から発生した熱を効率よく外部に放熱し、温度上昇を抑制できるものが求められている。しかし、特許文献１に記載の電動送風機では、ステータコアがモータケースと隅部でしか接していないので、ステータコイル等から発生してステータコアに伝導された熱がモータケースに伝導され難い。したがって、ステータコイル等から発生した熱が外部に放熱され難い。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、軽量化できる電動送風機を得ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の電動送風機は、内側に開けられたロータ通孔内に突出する一対の突極にステータ巻線が巻回された四角枠状のステータコアを備えるステータと、ファンが連結される回転軸を有してロータ通孔内に回転自在に配置されたロータとを備えて構成される電動機部を収容する鉄系金属製の電動機フレームの周壁に、内面と外面とを有してステータコアの互いに平行な一対の枠辺部と前記内面で接するコア接触部が形成されている。
【００１０】
この発明によれば、鉄系金属で形成された電動機フレームの周壁に設けられたコア接触部の内面がステータコアの互いに平行な一対の枠辺部と接するので、このコア接触部を磁路の一部として用いるにも拘らず、その長さを、電動機フレームがステータコアの各隅部のみと接している従来の電動送風機の円弧状の磁路と比べてより短くできる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図１及び図２を参照して本発明の一実施形態を説明する。
【００１２】
この実施形態の電動送風機１は、図１に示すように、ステータ１０、ロータ２０、一対のブラシ装置３０、電動機フレーム４０、ファン６０、ディフューザ７０、及びファンカバー８０等を備えている。
【００１３】
ステータ１０、ロータ２０、及び一対のブラシ装置３０は、電動機部Ｍを形成している。また、ファン６０、ディフューザ７０、及びファンカバー８０は、ファン部Ｆを形成している。
【００１４】
まず、電動機部Ｍについて説明する。ステータ１０は、ステータコア１１とステータ巻線１４（図２参照）とを備えている。ステータコア１１は、互いに平行な一対の枠辺部１１ａとこれら枠辺部１１ａの両端部を繋ぐように設けられた互いに平行な一対の枠辺部１１ａ，１１ｂとを有して四角枠状に形成されている。このステータコア１１は、その内側略中央部にロータ２０が通るロータ通孔１２（図２参照）が開けられている。一対の枠辺部１１ａの内壁面には、ロータ通孔内に突出する一対の突極１３が設けられている。このステータコア１１は、同一形状に打ち抜かれた電磁鋼板を積層して形成されている。
【００１５】
ステータ巻線１４は突極１３に巻回されている。ステータコア１１とステータ巻線１４との間は絶縁されている。なお、ステータコア１１の後述する整流子２３側の端面上には、図示しないが、ステータ巻線１４或いは雑音防止用コンデンサー等と外部電力とを電気的に接続する複数の端子を支持する端子台が設けられている。
【００１６】
ロータ２０は、アーマチュアコア２１と銅等からなるアーマチュアコイル（図示せず）と回転軸２２と整流子２３とを備えている。アーマチュアコア２１及びアーマチュアコイルは夫々回転軸２２に装着されている。このロータ２０は、回転軸２２の両端部を第１及び第２軸受２５，２６に支持させるとともに、ステータ１０との間に空気が流通する間隙Ｓ１を設けて、このステータ１０のロータ通孔１２内に回転自在に配置されている。
【００１７】
回転軸２２の第２軸受２６側の先端部は、この軸受２６及び後述する電動機フレーム４０のケース端面板４２を貫通しており、この先端部には後述するファン６０が連結している。アーマチュアコア２１を間に置いてファン６０と反対側、すなわち、アーマチュアコア２１と第１軸受２５との間には整流子２３が取付けられている。
【００１８】
一対のブラシ装置３０にはカーボン等からなるブラシ３１が夫々設けられている。一対のブラシ装置３０は、後述する電動機フレーム４０のケース本体４１を貫通し、且つ、ブラシ３１の先端部をコイルばね（図示せず）で整流子２３に押付けて配置されている。なお、図では、ブラシ装置３０はステータコア１１の突極１３が枠辺部１１ｂ側と対向するように設けられているが、ブラシ装置３０は枠辺部１１ａ側と対向するように設けてもよい。
【００１９】
鉄系金属製の電動機フレーム４０は電動機部Ｍを収容するものであって、ケース本体４１とケース端面板４２とを連結して形成されている。ケース本体４１は、ファン６０側（第２軸受２６側）が開口し、整流子２３側（第１軸受２５側）が閉塞している。ケース本体４１の整流子２３側は円筒部４３となっている。円筒部４３の開口縁は、環状平面部４６及び嵌合筒部４７を有して、外側に張出す張出縁部４５をなしている。
【００２０】
円筒部４３の端壁の中央部には円筒形状をなす第１軸受支え部４９が形成され、この第１軸受支え部４９には第１軸受２５が収容されている。円筒部４３の端壁側には複数の排気口５１が開けられている。
【００２１】
円筒部４３の周壁５６には一対のコア接触部５２が形成されている。コア接触部５２は内面５２ａと外面５２ｂとを有する平板状であって、枠辺部１１ｂの厚みと略同幅で、かつ、枠辺部１１ｂの長手方向寸法（幅）と略同じ長さである。円筒部４３にステータ１１を圧入させることで、ステータコア１１の互いに平行な一対の枠辺部１１ａ又は１１ｂのうちの一方、例えば、一対の枠辺部１１ｂが内面５２ａと接するように形成されている。
【００２２】
また、円筒部４３には、ファン６０により形成される気流をコア接触部５２の外面５２ｂに沿って軸方向に流通させる一対の通気開口５５ａ，５５ｂが開けられている。例えば、上流側通気開口５５ａは、コア接触部５２の上流側の端面５７とこれに連続する切断面５８とで囲まれて軸方向に開口している。同様に、下流側通気開口５５ｂは、コア接触部５２の下流側の端面５７とこれに連続する切断面５８とで囲まれて軸方向に開口している。これら通気開口５５ａ，５５ｂは、円筒部４３にその周方向に延びる互いに平行な所定長さの切込み線を入れ、これら切込み線間を円筒部４３内に押し込んでコア接触部５２を作ることに伴って設けることができる。
【００２３】
ケース端面板４２は、ケース本体４１の開口を径方向に横切っていて、その両端部は張出縁部４５の環状平面部４６にねじ止めされている。このケース端面板４２の長手方向中央部には、第１軸受支え部４９に対応して電動機フレーム４０の外に向けて突出する第２軸受支え部５０が形成され、この内部には第２軸受２６が収容されている。
【００２４】
このように形成された電動機フレーム４０の円筒部４３には、ステータコア１１がその四隅及び一対の枠辺部１１ｂを円筒部４３の内壁面と当接させるように圧入されている。収納に伴い、電動機フレーム４０とステータコア１１の一対の枠辺部１１ａとの間には空気が流通する間隙Ｓ２が設けられる（図２参照）。
【００２５】
次にファン部Ｆについて説明する。回転軸２２の第２軸受支え部５０を貫通した先端部にファン６０がナット（図示せず）により連結されている。ファン６０は遠心型のものであって、外周部に吐出し口６４が形成されている。また、図示しないが、前面シュラウドの中央部には吸込み口が設けられている。
【００２６】
ファン６０と電動機フレーム４０との間には、張出縁部４５及びケース端面板４２の第２軸受支え部５０を除く部分を覆い隠す合成樹脂製のディフューザ７０が配置されている。ディフューザ７０は、その周部の風入口においてファン６０から吐出された気流を取込み、この気流を裏面のディフューザ７０流路に流動させ静圧化しながら電動機フレーム４０の開口に導入する。
【００２７】
例えば鉄製のファンカバー８０は、電動機フレーム４０の嵌合筒部４７に嵌合して取付けられて、ファン６０及びディフューザ７０を覆い隠している。このファンカバー８０は中央部には吸気口７１が設けられている。
【００２８】
この電動送風機１では、図１に実線矢印で示すように、ファン部Ｆから吐出された空気の一部が、ステータ１０とロータ２０との間に設けられた間隙Ｓ１や、電動機フレーム４０とステータ１０の一対の枠辺部１１ｂとの間に設けられた間隙Ｓ２等を通過して、電動機フレーム４０に設けられた複数の排気口５１から排出される。
【００２９】
さらに、ファン部Ｆから吐出された空気の一部が、図１に破線矢印で示すように、ファン部Ｆ側の上流側通気開口５５ａから電動機フレーム４０の外側に通過する。この通過風の一部は、ファン部Ｆ側とは反対側の下流側通気開口５５ｂから再び電動フレーム４０内に流入して、電動機フレーム４０に設けられた複数の排気口５１から排出され、残りの通過風は、そのまま外部に排出される。
【００３０】
以上のように、この実施形態の電動送風機１によれば、磁路の一部として利用される電動機フレーム４０の平板状のコア接触部５２の内面５２ａとステータコア１１の一対の枠辺部１１ｂとが面接触するので、電動機フレーム４０がステータコア１１の各隅部でのみ接している従来の電動送風機と比べて磁路を短くできる。そのため、コア接触部５２を加味したステータコア１１の実質的磁路断面積を増やすことができるので、同一の磁路断面とした比較では、従来の電動送風機と比べてステータコア１１に用いる鉄の量をコア接触部５２相当分だけ低減できる。したがって、ステータコア１１を軽量化でき、これに伴って電動送風機１自体を軽量化できる。また、ステータ１０に用いる鉄の量を低減できるので、製造コストを抑制できる。さらに、ステータコア１１に用いる鉄の量を同じとした比較では、従来の電動送風機と比べて磁束を通し易くなるので、電動機部Ｍの効率を向上できる。
【００３１】
さらに、電動機フレーム４０が隅部だけではなく、平板状のコア接触部５２でもステータコア１１の一対の枠辺部１１ｂに面接触していて、ステータコア１１と電動機フレーム４０との伝熱面積が大きい。これにより、ステータ１０に発生した熱がステータコア１１を介して電動機フレーム４０に伝わり易く、前記熱が外部に放熱され易い。
【００３２】
その上、この電動送風機によれば、ファン６０により形成される気流をコア接触部５２の外面５２ｂに沿って軸方向に流通させる一対の通気開口５５ａ，５５ｂが開けられている。そのため、上流側通気開口５５ａと下流側通気開口５５ｂとの間をファン６０により形成された気流がコア接触部５２の外面５２ｂに沿って軸方向に通り抜けるに伴い、この気流にコア接触部５２の外面が晒されてコア接触部５２が空冷される。したがって、これらの理由により、ステータコア１１の温度上昇を抑制できる。
【００３３】
しかも、ファン６０により形成される気流をコア接触部５２の外面５２ｂに沿って軸方向に流通させる一対の通気開口５５ａ，５５ｂが開けることにより、間隙Ｓ１，Ｓ２に加えてさらに風路を確保できる。そのため、間隙Ｓ１，Ｓ２等の電動機フレーム４０の内部のみに空気を通す場合と比べて上流から下流に流通する風量を多くすることができる。
【００３４】
なお、本実施形態では、通気開口５５ａ，５５ｂをコア接触部５２の端面５７とこれに連続する切断面５８とで囲まれる領域に形成したが、通気開口５５ａ，５５ｂはこれに限定されるものではなく、例えば通気開口５５ａ，５５ｂをコア接触部５２の端面５７とこれに連続する切断面５８とで囲まれる領域の一部に形成してもよい。
【００３５】
また、ファン６０により形成される気流は、ステータ１０とロータ２０との間に設けられた間隙Ｓ１や、電動機フレーム４０とステータ１０の一対の枠辺部１１ｂとの間に設けられた間隙Ｓ２等を流通するので、通気開口５５ａ，５５ｂは無くてもよい。
【００３６】
さらに、本実施形態ではブラシを用いた電動送風機１としたが、本発明はブラシレスの電動送風機にも適用することができる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、軽量化できる電動送風機が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動送風機を一部切欠して示す側面図。
【図２】図１中Ｘ−Ｘ線に沿って示す断面図。
【符号の説明】
１…電動送風機
１０…ステータ
１１…ステータコア
１１ａ，１１ｂ…枠辺部
１２…ロータ通孔
１３…突極
１４…ステータ巻線
２０…ロータ
２２…回転軸
４０…電動機フレーム
５２…コア接触部
５２ａ…（コア接触部）内面
５２ｂ…（コア接触部）外面
５５ａ，５５ｂ…通気開口
５６…周壁
Ｍ…電動機部
【図１】
2004150342.tif 000003
【図２】
2004150342.tif 000004