(57)【要約】【課題】遠心ファンとシール部材との摺動抵抗を抑制し、軸方向の全長を抑制できる電動送風機を提供する。【解決手段】シール部材96の周方向の外側を内側よりも薄く形成する。シール部材96に摺接する遠心ファン５の前面シュラウド76の傾斜状の突出部88とシール部材96との接触面積を抑制し、遠心ファン５とシール部材96と摺動抵抗を低減できる。遠心ファン５の突出部88を傾斜状としても摺動抵抗が大きくならないため、電動送風機の軸方向への全長を抑制できる。【選択図】図１
2007205285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を備えたモータと、
このモータを収容する略筒状の本体ケースと、
吸込口を開口するとともに、この吸込口の周縁部にこの吸込口の中心側へと傾斜状に突出した突出部を有するプレート部を備え、前記回転軸の一端側に取り付けられた遠心ファンと、
この遠心ファンを覆って前記本体ケースに取り付けられるファンカバーと、
前記遠心ファンの前記突出部が摺接して前記吸込口の周縁と前記ファンカバーとの隙間を閉塞する環状のシール部材とを具備し、
前記シール部材は、周方向の外側が内側より薄く形成されている
ことを特徴とした電動送風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心ファンの突出部が外側に摺接して吸込口の周縁とファンカバーとの隙間を閉塞する環状のシール部材を備えた電動送風機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電気掃除機などに用いられる電動送風機は、略筒状の本体ケース内、回転軸を有するモータが収容され、このモータの回転軸には、中央部に通風孔が穿設されこの通風孔の周縁部が前側へと傾斜状に突出した前側プレート部と、この前側プレート部に対して後方に離間された後側プレート部とを有し、これらプレート部の間にファン翼を形成した遠心ファンが取り付けられている。
【０００３】
また、モータと遠心ファンとの間には、遠心ファンから吹き出された空気をモータ側の中心軸方向へと渦巻状に整流する整流板が配設されている。さらに、本体ケースには、遠心ファンを覆うファンカバーが取り付けられている。このファンカバーの中央部には、通風孔に連通する吸込口が開口されている。さらに、ファンカバーの内面の吸込口の周縁部には、遠心ファンの前側プレート部の突出部が後端面に摺接する環状のシール部材が取り付けられている。そして、このシール部材は、断面が略四角形状に形成され、製造段階で、遠心ファンの突出部が圧接され、この遠心ファンの回転時に突出部により後端面側が切削されることで、ファンカバーの吸込口と遠心ファンの通風孔とを気密に接続するように構成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２０００−１７５８５０号公報（第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の電動送風機では、シール部材の断面が四角形状に形成されているため、通風孔の周縁部がファンカバー側へと湾曲形成された、いわゆる斜流型の遠心ファンを用いる場合には、通風孔の周縁部がシール部材に対して傾斜状に面で摺接するため、圧接された遠心ファンの突出部のシール部材への圧力が充分に確保できず、シール部材を効率よく切削できないとともに、遠心ファンとシール部材との摺動抵抗が大きくなるという問題点を有している。そして、このように摺動抵抗が大きくなると、電動送風機の運転時の負荷になり、電動送風機の性能の向上が図れない。
【０００５】
一方で、摺動抵抗を抑制するためには、遠心ファンの突出部をシーツ部材の後端面に対して略垂直としなければならないので、突出部を垂直に突出させる分、遠心ファンの全体の厚みが増し、電動送風機の軸方向の全長を抑制することが容易でないという問題もある。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、遠心ファンとシール部材との摺動抵抗を抑制し、軸方向の全長を抑制できる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】
【０００７】
本発明は、吸込口を開口するとともに、この吸込口の周縁部にこの吸込口の中心側へと傾斜状に突出した突出部を有するプレート部を備え、回転軸の一端側に取り付けられた遠心ファンと、この遠心ファンを覆って本体ケースに取り付けられるファンカバーと、遠心ファンの突出部が摺接して吸込口の周縁とファンカバーとの隙間を閉塞する環状のシール部材とを具備し、このシール部材の周方向の外側が内側より薄く形成されているものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、シール部材の周方向の外側を内側よりも薄く形成することで、このシール部材に摺接する遠心ファンのプレート部の傾斜状の突出部とシール部材との接触面積を抑制し、摺動抵抗を低減できるとともに、遠心ファンの突出部の突出量を抑制でき、軸方向への全長を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施の形態の電動送風機の構成を図１および図２を参照して説明する。
【００１０】
図２に電動送風機１を示し、この電動送風機１は、例えば図示しない電気掃除機、あるいは産業用ブロワなどに用いられるものである。また、この電動送風機１は、モータ２が略有底円筒状の本体ケース３内に配設されているとともに、この本体ケース３の外部に、整流用の整流板４と、モータ２により回転される遠心ファン５とがモータ２側から順次取り付けられ、かつ、この遠心ファン５がファンカバー６により覆われている。
【００１１】
なお、以下、モータ２側を後側、ファンカバー６側を前側として説明する。
【００１２】
モータ２は、本体ケース３の中心軸に沿って配置された回転軸11と、この回転軸11の外周面に設けられた円筒状の整流子としてのコンミュテータ12および回転子としての電機子であるアーマチュア13と、固定子としてのステータ14と、一対のブラシ機構部であるカーボンブラシ組立15，15とを備えている。
【００１３】
回転軸11は、軸方向の他端部である前端部が、整流板４に挿通され、この前端部に遠心ファン５が取り付けられている。
【００１４】
コンミュテータ12は、導電性を有し、回転軸11の外周面に固定されてこの回転軸11と一体に回転するもので、外周面にカーボンブラシ組立15，15の先端部が摺接している。
【００１５】
アーマチュア13は、コンミュテータ12よりも前方の回転軸11の外周面に固定されるとともにステータ14の内周側に配置され、コンミュテータ12と電気的に接続されている。
【００１６】
ステータ14は、鉄板が多数積層された平面視四角形板状のステータコア21を有し、このステータコア21の中心部に、アーマチュア13が挿入される略四角形状の挿入孔部22が穿設され、この挿入孔部22は、内周部がアーマチュア13の外周面に所定の間隙を介して対向している。また、ステータコア21の内周部には、複数の固定極すなわちＮ極およびＳ極が形成される。
【００１７】
各カーボンブラシ組立15は、本体ケース３に穿設された一対のブラシ部取付孔24（一方のみ図示）に先端部が挿入されて固定されている。また、各カーボンブラシ組立15は、カーボンブラシ25と、このカーボンブラシ25を保持するブラシホルダ26と、このブラシホルダ26に収容された付勢部材としてのばね27と、ブラシホルダ26に設けられた端子28とをそれぞれ有している。
【００１８】
カーボンブラシ25は、長手方向の一端部がブラシホルダ26から本体ケース３の中心軸方向に突出してコンミュテータ12の外周面に摺接してこのコンミュテータ12と電気的に導通するとともに、長手方向の他端部がブラシホルダ26に挿入されている。
【００１９】
このブラシホルダ26は、カーボンブラシ25長手方向の一端部がブラシ部取付孔24に挿入され、長手方向の他端部が本体ケース３から外方に突出している。
【００２０】
ばね27は、カーボンブラシ25をコンミュテータ12の外周面に押圧するものである。
【００２１】
端子28は、ブラシホルダ26の長手方向の他端部に突設され、家庭用商用交流電源、あるいは電池などの図示しない電源部に電気的に接続されている。
【００２２】
本体ケース３は、略有底円筒状のケース体としての胴体フレーム31と、この胴体フレーム31の前端部に取り付けられアーマチュア13を軸方向に支持する回転子支持板としてのフレーム32とを有している。
【００２３】
胴体フレーム31は、軸方向の一端である後端面すなわち底面の中心部に、円筒状のモータヘッド部34が後方に突出して設けられている。また、この胴体フレーム31の前端部には、フレーム32が取り付けられる開口部35が形成され、この開口部35の周縁部には、フレーム32の両端部が固定されるフランジ部36が突設されている。さらに、この胴体フレーム31の前端部寄りの外周面には、カーボンブラシ組立15，15がそれぞれ取り付けられる一対のブラシ部取付孔24（一方のみ図示）と、遠心ファン５から吹き出された空気を外部に排気する角孔状の複数の排気口38（一つのみ図示）とがそれぞれ穿設されている。
【００２４】
モータヘッド部34には、モータ２の回転軸11の軸方向の一端部である後端部が圧入されて回転自在に軸支される軸受としてのベアリング41が配設されているとともに、このベアリング41の後部に、このベアリング41に予圧を加えるスラストばね43が収容されている。
【００２５】
また、各ブラシ部取付孔24は、胴体フレーム31を中心軸方向に貫通してそれぞれ設けられている。
【００２６】
一方、フレーム32は、長手状に形成されたフレーム本体45と、このフレーム本体45の両端部に一体に設けられた螺子止め部46とを備えている。
【００２７】
フレーム本体45は、中央部に取付凹部47が形成され、この取付凹部47から両端部の螺子止め部46へと取付凹部47の突出方向と反対側へと傾斜している。また、このフレーム本体45には、取付凹部47の周囲に、整流板４を螺子止めする一対の整流板螺子止め孔48，48が穿設されている。
【００２８】
取付凹部47は、モータ２の回転軸11の軸方向の他端部である前端部が圧入されて回転自在に軸支されるベアリング53が内部に保持されているとともに、外周部が整流板４に挿通されている。また、この取付凹部47の底部の中央部には、回転軸11が前側に突出される突出孔54が穿設されている。
【００２９】
整流板螺子止め孔48，48には、螺子56（一方のみ図示）が挿通されている。
【００３０】
各螺子止め部46には、一対の螺子孔58，58が穿設されている。これら螺子孔58，58には、螺子59（一方のみ図示）が挿通され、この螺子59が、胴体フレーム31のフランジ部36に穿設された螺子止め孔61に螺子止め固定されている。
【００３１】
また、整流板４は、ディフューザとも呼ばれ、遠心ファン５から吹き出された空気を整流してモータ２側へと流すもので、モータ２と遠心ファン５との間に位置し、本体ケース３の前端部を閉塞するように取り付けられている。そして、この整流板４は、円板状の整流板本体63と、この整流板本体63に突設された固定翼としての複数の前側ブレード64と後側ブレード65とを有している。
【００３２】
整流板本体63は、本体ケース３の中心軸と同軸状に設けられ、中央部に、モータ２側に突出した凹部67が設けられ、この凹部67の中央部には、フレーム32の取付凹部47が挿通される挿通孔68が穿設されているとともに、この挿通孔68の周囲に、螺子56が螺子止めされる螺子孔69が穿設されている。
【００３３】
前側ブレード64は、整流板本体63から前側へと突設され、整流板本体63の外周縁部に、外周方向に向かうように平面渦巻き状に設けられ、整流板本体63の周方向に互いに離間されている。このため、各前側ブレード64の間には、整流板本体63の外周部に連続する前側案内風路71が区画形成されている。この前側案内風路71は、遠心ファン５から吹き出された空気を回転軸11側から外周方向へと螺旋状に案内するものである。さらに、これら前側ブレード64は、遠心ファン５の外周よりも外側に位置し、この遠心ファン５の外周に対向している。
【００３４】
また、後側ブレード65は、整流板本体63から後側へと突設され、中心側から外周方向に向かうように前側ブレード64と反対方向の平面渦巻き状に設けられ、整流板本体63の周方向に互いに離間されている。このため、各後側ブレード65の間には、整流板本体63の外周部に連続する後側案内風路73が区画形成されている。この後側案内風路73は、整流板本体63の外周縁部にて前側案内風路71に連通し、この前側案内風路71により外周方向へと案内された吸込風を整流板４の後側で回転軸11側へと螺旋状に案内するものである。
【００３５】
さらに、前側案内風路71と後側案内風路73とは、整流板４の外周縁部に切り欠き形成された図示しない連通切欠部により互いに連通している。
【００３６】
遠心ファン５は、モータ２の回転軸11と一体的に回転するもので、円板状に設けられたプレート部としての後面シュラウド75、この後面シュラウド75の前方に位置するプレート部としての前面シュラウド76、および、これらシュラウド75，76の間に一体に設けられた翼部としてのファン翼77を備えている。
【００３７】
後面シュラウド75は、モータ２の回転軸11が嵌挿される嵌挿孔81が中心部に穿設されている。また、この後面シュラウド75は、回転軸11が挿通される円環状の後部ファンワッシャ83と前部ファンワッシャ84とで前後に挟持されている。そして、前部ファンワッシャ84は、ナット85により回転軸11の前端側に固定されている。
【００３８】
一方、前面シュラウド76には、丸孔状の吸込口としての通風孔87が中心部に穿設され、この通風孔87の周囲に、後面シュラウド75側から縮径されるように傾斜状に形成されて前側に突出する突出部88が連続形成されている。
【００３９】
ファン翼77は、平面視で通風孔87の周縁部近傍から遠心ファン５の外周方向に向かうように、整流板４の前側ブレード64と反対方向の平面渦巻き状に設けられ、複数の吸気風路89を区画形成する壁状に形成されている。これら吸気風路89は、整流板４の前側案内風路71に連通している。
【００４０】
そして、ファンカバー６は、遠心ファン５の外径寸法に略対応する平面視円形状のカバー本体91と、このカバー本体91の外周縁部に額縁状に形成された額縁部92と、この額縁部92の外周縁部から後側に突設された嵌着部93とを有している。
【００４１】
カバー本体91の中央部には、丸孔状の吸込口95が開口形成され、この吸込口95の周縁部から外周方向へと、遠心ファン５の前面シュラウド76の形状に対応して傾斜状に形成されている。また、このカバー本体91の後面の吸込口95の外周縁部には、遠心ファン５の通風孔87の突出部88が摺接して通風孔87を吸込口95に気密に接続する環状のシール部材96が取り付けられている。
【００４２】
このシール部材96は、摩擦抵抗が小さく、かつ、滑り易い部材で、さらには摩擦による摩耗や熱変形をしにくい部材、例えばゴアテックス（登録商標）などで形成され、図１に示すように、後端部側（遠心ファン５側）の外周縁部に傾斜面96aを有し、中心側から外周側へと厚みが薄くなるように、すなわち周方向の外側の厚みが内側の厚みよりも薄くなるように形成されている。具体的には、例えばシール部材96の外側の後側角部を傾斜状にカットすることで内側よりも厚みが薄く形成されている。さらに、このシール部材96は、遠心ファン５の突出部88の先端が摺接することで切削されて切削凹部96bが後部に形成される。したがって、シール部材96は、この切削凹部96bが形成された状態では、この切削凹部96bを除く部分で周方向の外側が内側よりも厚みが薄く形成されている。
【００４３】
傾斜面96aは、通風孔87の突出部88の傾斜角度に対して略直交する傾斜角度に形成されている。このため、通風孔87の突出部88が、傾斜面96aに対して略垂直に接触するように構成されている。
【００４４】
また、切削凹部96bは、傾斜面96aの一部に形成され、突出部88の先端が摺接する前部摺接面96cと、突出部88の外側面が摺接する側部摺接面96dとを有している。
【００４５】
前部摺接面96cは、シール部材96の軸方向に対して略直交する円環状の平面である。
【００４６】
また、側部摺接面96dは、傾斜面96a側に連続する面であり、シール部材96の傾斜形状により面積が抑制されている。
【００４７】
さらに、図２に戻って、額縁部92は、カバー本体91の外周縁部に対して後側に段差状に形成され、内側に整流板４の各前側ブレード64の先端部が溶着されている。
【００４８】
そして、嵌着部93は、整流板４の外周面に対向するように形成され、胴体フレーム31のフランジ部36の外周縁部に後端部が嵌合されている。
【００４９】
次に、上記一実施の形態の動作を説明する。
【００５０】
電動送風機１の組み立ての際には、本体ケース３の胴体フレーム31内にモータ２を収容し、各カーボンブラシ組立15，15を胴体フレーム31の外部からブラシ部取付孔24に取り付けるとともに、モータ２の回転軸11の前側にフレーム32と整流板４とを順次挿通させ、整流板４の前側に突出した回転軸11に各ファンワッシャ83，84を介して遠心ファン５を取り付け、ナット85で締め付け固定する。
【００５１】
この後、シール部材96を内面の吸込口95の周囲に取り付けたファンカバー６を本体ケース３の胴体フレーム31の前端部に嵌合させ、モータ２により遠心ファン５を回転させる。
【００５２】
すると、遠心ファン５の突出部88がシール部材96の傾斜面96aに当接した状態で回転し、傾斜面96aを切削して突出部88がシール部材96へと食い込んで切削凹部96bが形成され、通風孔87と吸込口95とが気密に接続される。
【００５３】
そして、電動送風機１は、端子28へと給電されることでモータ２が駆動し、回転軸11が遠心ファン５と一体に回転すると、この遠心ファン５の回転により生じる負圧によりファンカバー６の吸込口95から電動送風機１内へと空気が吸い込まれる。この吸い込まれた空気は、通風孔87を介して遠心ファン５の吸気風路89に流入した後、ファン翼77に沿って遠心ファン５の外周方向へと吹き出される。
【００５４】
この遠心ファン５から吹き出された空気は、整流板４の前側案内風路71に流入し、前側ブレード64に沿って整流板４の前面側を中心軸側から外周方向へと螺旋状に案内される。
【００５５】
このとき、遠心ファン５から吹き出された空気は、シール部材96により、通風孔87側への循環流が防止される。
【００５６】
この後、図示しない連通切欠部を介して整流板４の外周部から後側案内風路73に流入し、後側ブレード65に沿って整流板４の後面側を外周側から中心軸方向へと螺旋状に案内されて静圧化され、フレーム32の両側を経由して胴体フレーム31の開口部35から本体ケース３内へと流入する。
【００５７】
本体ケース３内へとモータ２側に流入した空気は、ステータ14に吹き付けられてこのステータ14を冷却するとともに、さらにカーボンブラシ組立15のカーボンブラシ25を冷却しつつ、排気口38から電動送風機１の外部へと排気される。
【００５８】
上述したように、上記一実施の形態によれば、シール部材96の周方向の外側を内側よりも薄く形成することで、シール部材96に摺接する遠心ファン５の前面シュラウド76の傾斜状の突出部88とシール部材96との接触面積すなわち側部摺接面96dの面積を抑制し、遠心ファン５とシール部材96との摺動抵抗を低減できるとともに、遠心ファン５の突出部88を軸方向に対して傾斜状としても摺動抵抗が大きくならないため、突出部を軸方向に沿って直線状に突出させる従来の遠心ファンと比較して突出部88の突出量を抑制でき、電動送風機１の軸方向への全長を抑制できる。
【００５９】
特に、傾斜面96aを突出部88の傾斜方向に対して略垂直となるように傾斜させることで、シール部材96と突出部88との摺動抵抗を最も抑制できるとともに、遠心ファン５の突出部88が傾斜面96aに対して圧接される圧力を確保でき、シール部材96の切削効率が向上する。
【００６０】
また、突出部88とシール部材96との摺動抵抗を抑制できることで、遠心ファン５を円滑に回転させることができ、電動送風機１を高出力にできるとともに、全長を抑制できることで電動送風機１の小型化が可能になる。
【００６１】
なお、上記一実施の形態において、傾斜面96aの傾斜角度は、突出部88の傾斜角度に対応して適宜設定し、突出部88との摺動抵抗を低減できれば、突出部88の傾斜角度に対して必ずしも略垂直としなくてもよい。
【００６２】
また、電動送風機１の細部は、上記構成に限定されるものではない。
【００６３】
さらに、上記電動送風機１は、電気掃除機および産業用ブロワなどの他にも、様々なものへ適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施の形態の電動送風機の遠心ファンとシール部材との摺接部を拡大して示す縦断面図である。
【図２】同上電動送風機を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１    電動送風機
２    モータ
３    本体ケース
４    整流板
５    遠心ファン
６    ファンカバー
11    回転軸
76    プレート部としての前面シュラウド
87    吸込口としての通風孔
88    突出部
96    シール部材
【図１】
2007205285.tif 000003
【図２】
2007205285.tif 000004